مرقد مطهر حضرت ابوالفضل العباس در سيصد متري شمال حرم آن حضرت قرار دارد؛ يعني جايي كه آن علمدار به شهادت رسيد. از ديرباز به موازات توجه و عنايت به ساخت، توسعه و تزيين حرم امام حسين(عليه السلام) همواره به اين مرقد مطهر نيز بذل توجه شده است. اگر چه نخستين بقعه و بنا و گنبد حرم را عضد الدوله، در قرن پنجم هجري ساخت اما از قرن هاي نخستين اسلامي به اين مرقد توجه ويژه اي شده است. پس از بناي قبه و بارگاه توسط عضد الدوله، پادشاهان صفوي عنايت خاصي نسبت به اين مكان مقدس داشتند و تحولات چشم گيري در بنا و سعي وافري در بازسازي آن به عمل آوردند. شاه طهماسب صفوي در 1032 ق با كاشي هاي زيبا به تزيين گنبد پرداخت و ضريحي روي صندوق خاتم نصب كرد و آن را روي قبر قرار داد. او هم چنين، رواق و صحن را تعمير و بازسازي كرد و براي فرش كردن حرم فرش هاي گران بهايي ارسال كرد.
نادر شاه افشار در 1153 ق، هديه ها و جواهر نفيسي به حرم هديه كرد و به آينه كاري برخي از بناهاي حرم پرداخت. در دوران او صندوق روي قبر نوسازي شد. او چهل چراغي نيز براي قرار دادن شمع ها جهت روشنايي حرم هديه كرد.
در دوران قاجاريه، محمد شاه قاجار ضريح نقره اي بر روي مرقد آن حضرت نصب كرد. اين كار را حاجي محمد حسين خان صدر اصفهاني وزير انجام داد. نوسازي حرم، رواق و صحن نيز از كارهاي اين دوره بود.
حرم حضرت ابوالفضل، از تخريب و غارت وهابيان در 1216 ق در امان نبود و همانند حرم امام حسين(عليه السلام) به غارت رفت. فتحعلي شاه براي بازسازي و جبران خسارت هاي وارده بر اثر تهاجم وهابيان اقدام هاي مهمي انجام داد از جمله حرم را نوسازي و گنبد را كاشي كاري كرد.
در 1263 ق سلطان عبدالحميد عثماني، هديه هايي از جمله دو شمعدان با شاخه هاي طلا به حرم هديه كرد و سه سال بعد سلطان عبدالمجيد عثماني به نوسازي بناي حرم پرداخت. مادر وي نيز پرده هايي از حرير را به حرم تقديم كرد. در سال 1366 ق كار سنگ فرش كف و ديواره هاي صحن و حرم به وسيله افراد نيكوكار ايراني، زير نظر آيت الله شهرستاني، آغاز شد. سي كاميون بزرگ از آن سنگ ها، كه از ايران وارد شده بود، در بازسازي حرم ابوالفضل(عليه السلام) به كار رفت. برخي از اين سنگ ها را حاج محمد حسين حجار باشي زنجاني و برخي ديگر را بازرگانان و تاجران ايراني تهيه كرده بودند.
در سال 1355هـ ق سيد مرتضي توليت آستانه حرم ابوالفضل ( عليه السلام ) اقدام به نصب در نقره‌اي در ايوان طلا نمود و در دو سوي لنگه‌هاي در دوبيت از شيخ يعقوبي را نوشت.در سال 1375هـ ق گنبد مرقد مطهر طلاكاري شد و درآن هنگام سيد محسن حكيم دستور ساخت ضريحي طلايي را داد تا در اصفهان ساخته شود، ضريح مذكور پس از ساخته شدن، طي مراسم با شكوهي از شهرهاي مرزي ايران و عراق عبوركرده وارد شهر كربلا شد و روي قبر مطهر نصب شد.حرم مطهر در مجموع 4370 متر مربع مساحت دارد و به لحاظ فضا و مساحت و بنا از ساير مشاهد مشرفه، جز حرم عسكريين، بزرگ تر و شباهت كاملي به حرم امام حسين(عليه السلام) دارد.