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》，北竿芹壁天后宮以「一條龍」的配置方式開始發展其獨特的平面格局，清同治年間興建為二開間立面，後期到1911年之後增加村辦公室空間，一直延續到一層樓改建成二層樓之展示館，成為目前的三開間立面。

平面格局分為正殿與偏殿的祭拜空間，正殿與偏殿之間室內並未互通。正殿有三處獨立出口，分別為正面大門及左右側面小門出口，而偏殿只設置正面大門一處出口。正殿供奉天上聖母、鐵甲元帥、臨水夫人、通天府二郎神、威武陳將軍以及盧七爺、陳八爺；偏殿供奉本境大王及夫人，並以神龕塑造神聖的祭拜空間，形成廟中廟的空間格局，成為本案另一特色。而另一祭拜空間「後宮」，為獨立於正殿後方的小型寺廟，恭奉鐵甲元帥神尊，為鐵甲元帥的寢宮。