依據2019年連江縣政府委託案《連江縣縣定古蹟「芹壁天后宮」修復及再利用調查研究成果報告書》，北竿芹壁天后宮的建築變遷主要可分為下列四個時期，清代時期至1949年軍管時期、1949年軍管時期開始至1979年、1979年至1992年軍管時期結束、軍管時期結束至今。

一、清代時期至1949年軍管時期：

1、封火山牆墀頭原為泥塑花草。 

2、天后宮正立面現彩繪紅磚處，原為砌青磚。 

3、天后宮及大王宮原為木構架及屋瓦形式。

4、原神龕由紅色木柵欄完全隔離，尚無供桌。

二、1949年軍管時期開始至1979年：

1、天后宮右側新建 1 層樓RC平屋頂芹壁村辦公室。

2、村辦公室、天后宮及大王宮初期作為教室使用。

三、1979年至1992年軍管時期結束時期：

於1982年12月改建

1、天后宮、大王宮增加RC梁柱及屋頂。 

2、天后宮神龕基座改為砌磚貼面磚。 

3、天后宮兩側牆面粉刷水泥砂漿上白漆，新增彩繪八家將、門神及木雕裝飾。

4、外立面裝飾全部改為彩繪處理。 

5、增建後宮。

四、軍管時期結束至今：

1、1996年左右，村辦公室改建為兩層樓RC構造，外牆貼 石片。 

2、2001年後，村辦公室撤出，廟方作為「碧蛙館」使用。