定陵建成四百年后，世人走进这座陵园，得到的第一感觉是它的辉煌壮丽。面对一块块雕刻精美的巨石和华丽壮观的地下宫殿，不免对当初的建造者如此精湛的技艺感到惊诧——它几乎囊括了中国古代陵寑建筑风格与艺术之精髓，无疑地属于中华建筑史上不可多得的杰作。
兴建定陵的建筑物料，主要为城砖、巨石、楠木与琉璃制品。由于陵墓规模宏大，工艺要求十分精细，对建筑物料的选择就显得格外严格。
以当时记载的工程史料观之，定陵用料最多的当属城砖，其产地主要来自山东临清。这里地处黄河下游，又是京杭大运河的必经之路，土质优良丰厚，交通便利，是制砖和运输最为理想的地方。
黄土高原流失下来的黏土，经过千里浪淘淤积到临清后，已经变得质纯无沙、细腻无比，以之制成的砖，也就成为举世无双的优质品。至于为皇家制砖的具体过程，工部有严格规章制度。首先将泥土挖出，经过冬季冷冻，春天化开晾晒，然后过滤，长期浆泡、摔打、制坯等多种工序，最后才入窑高温烧制。以现代度量衡计算，砖长0.49米，宽0.24米，厚0.12米，重24公斤。其特点是光滑度好，结构紧密，抗压系数大，耐酸度高，吸水率低，在常温下不易氧化，不易被介质污染，经得起千百年的风雨剥蚀。由于临清烧制的窑砖色灰稍白，故称“白城砖”。
为便于检验，每块砖上都打有窑户、作头匠人、年月等标记。查验不合格者，一看标记便知出自何窑、何人之手。这一方法与制度，早在万历二年（1574年）四月，即开始施行。那时，虽然朝廷方面没有大的工程项目，但已开始谕令临清各窑，每年为皇家烧造白城砖一百二十万块，用于普通建筑的兴建或修补。
除临清外，河北省武清县（今属天津）也曾烧制白城砖。史载，武清烧制白城砖始于万历二年（1574年）九月，时有一个叫王勇的官吏上奏：“今有武清地方，土脉坚胶不异临清。去京仅一百三十余里，较临清近两千余里，一改兴作，不但粮船、民船不苦烦劳，抑且为国节省，生财实效。”经工部校议，令武清每年烧造三十万块以供朝廷使用。定陵动工后，临清与武清两地的烧造数量自然要大幅度增加。
除白城砖以外，另有供殿堂铺地用的铺地方砖，产地为江南苏州，其烧造工艺比之白城砖更为复杂。泥土必须久经浆泡、筛箩，犹如河中淘金，故有“金砖”之称。其质地之细腻，砖面之光滑，为世之罕见。可惜清朝中后期工艺渐趋失传，后人再也无法烧制了。
砖料的运输，多采用狱中囚犯专职从事。此一方法，文献记载最早见于永乐七年（1409年）六月。由于连年出征漠北，俘虏了大量的瓦剌军人，他们被带到关内之后，大多做搬运之类的苦力，城砖的运输便是一项重要内容。除此之外，来往于大运河中的粮船、商船，也义务为工地带运。在当时的京杭大运河内，无论是专职为皇家运粮的漕船，还是商贾民人的私船，只要通过苏州和临清，都要为皇家带运一定数量的砖料。到达京东通州以后，再由车户走旱路运往昌平天寿山陵区。万历十二年（1584年）十二月，工部郎中何起鸣，陈请在夏季水涨季节，将砖料直接运往小汤山以南，或沙河朝宗桥以东。如此一来，船队运输就将京杭大运河的北端，一直伸延到了沙河巩华城下。
定陵的兴建，给京杭大运河中的船工商贾带来沉重的负担，从而引起这些人的不满与怨恨，纷纷要求停止无偿运输城砖。万历十五年（1587年），也就是定陵动工三年之后，工部陈奏万历皇帝，请求船只减免载砖事宜。万历没有允可，只是做了一些补充规定：“至于带砖一节，寿宫用砖方急，理应照旧，待落成之日，每船量减四十块，以二百块着为定例。苏州、松江、常州三府各有白银，其免税带砖及减派船价。”
事实上，定陵完工后，这种载砖方式仍没有取消，并一直为后来的大清帝国所沿用。
定陵之所以构成如此辉煌的整体，与所采用的巨石有着极其重要的关系，正是由于这些天然巨石的运进，才使定陵陵寑形成了自己独特的建筑风格和磅礴厚重的气派。红墙、黄瓦、青松，三色相互映衬，在群山环抱、流水飞瀑中形成了一道壮丽的风景，给世人以艺术享受的同时，不禁又令人生发出对尘世烦劳与人生终极意义的思索。
至于定陵所用巨石，大部分来自北京南部的房山大石窝，《房山县志》载：“大石窝在房山西南六十里黄龙山下，前产青白石，后产白玉石，小者数丈，大者数十丈，宫殿建筑，多采于此。”这里石材开采、雕刻历史可追溯到汉代，自隋末云居寺刻经开始，历经金、元、明、清几个朝代，其石材为皇家修建宫廷、园林、陵墓等工程所采用。从河南、河北、山西、陕西等地，调来大批石匠艺人达上万人在此定居，逐渐形成自然村落。
定陵修建，于大石窝所采石料主要为青石、白石、汉白玉等数种，在几十万块大石中，最重的可达上百吨。如此巨石，给运输带来极大的困难。因大石窝周边并无河流湖泊，只能采取旱路运输。嘉靖以前，其法一为滚木，二为由旱冰船伴以人工拽运。第一种方法因路途较远，效率低下，很少采用。第二种方法成为运输的主体，但需在冬天施行。每当严寒的冬季来临，军役、民夫等便于房山大石窝至京师一段，每隔一里之遥，在地下凿一深井，将水打出，泼在路面，冻成冰被。如此连泼十余日，冰被厚达数寸，且连成一线。巨石以绳牵引，沿冰路滑行，数十日后可到京师。
此一方法说来容易，真正落到实处则大不易。史载，从大石窝往京师运送长三丈、宽一丈、厚五尺的一块巨石，就需要民夫二万人，用时二十八天，耗银十一万两。如果运往北京以北的昌平陵区，其人力、时间、耗资还需增加一倍左右。嘉靖十六年（1537年），工部尚书毛伯温针对旱冰船拽运耗财、费时、费力又受季节和气温限制的弱点，特地令工匠试制出八轮马车。此车不仅可以用骡马代替人力，节省财力和时间，而且相当安全可靠。到万历年间，工部郎中贺盛瑞又在八轮大车的基础上，进一步研制出十六轮大车，运输效率进一步提高。尽管如此，就其开采运输之艰难，仍为世之罕见。
由于定陵屡遭焚烧，大殿荡然无存，清代中后期的研究与观光者，已无法从中领略木料的珍贵与风采。但从长陵祾恩殿仍然矗立的六十根楠木柱中，便可想象定陵初建之时，所用木料该是何等气度。
历史留下的记录是，定陵大殿采用金丝楠木，主要产地在湖广、云贵和四川诸省。此木料质地坚硬，耐腐蚀且有香味，是明代皇家建造宫殿的主要用料。紫禁城皇宫大殿的主要木料，也大多来自这里。楠木的贵重除上述特点外，主要还在于它的稀少和成长的缓慢。在朝廷大量采伐之初，这种树木零星地散见于原始森林，随着采伐量的逐渐增加，能够利用的楠木大都只剩在“穷崖绝壑，人迹罕至之地”了。定陵所用木料，大都在云贵高原与四川山中“穷崖绝壑”中开采。这些“人迹罕至之地”，不仅难于攀登，且有毒蛇猛兽、瘴气蚊虫为害，砍伐极为困难。
万历年间的工科给事中王德完、御史况上进，就曾对四川人民的采木之苦，有过这样一段详细的陈奏：“采运之夫，历险而渡泸（水），触瘴死者积尸遍野。”“木夫就道，子妇啼哭，畏死贪生如赴汤火。”“风岚烟瘴地区，木夫一触，辄僵沟壑，尸流水塞，积骨成山。其偷生而回者，又皆黄胆臃肿之夫。”“一县计木夫之死，约近千人，合省不下十万。”
定陵陵寑所用的楠材大木，共计万余根，最粗的直径可达1.4米以上。要采伐一根大木，所付出的代价可想而知。
当木夫将山壑间的楠木砍倒之后，要沿着行进路线先行修路，然后由人工将巨木拖到江河之滨，待水涨季节，将木掀于江河，让其漂流而下。在这漩涡急流、惊涛骇浪之中，又不知有多少人为之丧生。明嘉靖二十年（1541年）五月，当时的礼部尚书严嵩，就曾对大木的运输情况做过如此陈奏：“今独材木为难。盖巨木产自湖广、四川穷崖绝壑，人迹罕至之地。斧斤伐之，凡几转历，而后可达水次，又溯江万里而后达京师。水陆运转岁月难计。”
从严嵩的奏疏中，足见采伐之难，运输之险，民夫之不易。正如当时民谣谓：伐木者“入山一千，出山五百”，其凄苦悲惨之状，不忍听闻。
与砖石、木料相比，琉璃品的制作和运输最为省力和方便。定陵所需用的琉璃制品，比其他陵墓的数量为多。出于建筑艺术的需要，城墙与殿宇除常用的琉璃瓦、脊兽等外，陵门、享殿等重要建筑，全部用带有山水、花卉、龙凤、麒麟、海马、龟蛇等图案的琉璃砖进行装饰。此举不仅使各处建筑辉煌壮观，而且比其他陵园又增添了一份瑰丽和华美。
史载，琉璃制品主要产在京师，制作过程相当复杂，先把陶料粉碎，经过筛箩、和泥、制坯、烘干、上釉，最后以高温烧制而成。元代时，北京就建成了专门烧制琉璃品的厂窑。明永乐十八年（1420年）以前，又在此处设厂，专为皇家烧造琉璃制品。这个厂址和名称，一直流传至今。
定陵虽然按照嘉靖皇帝永陵的规制建造，但在总体上却超过了永陵。除整个陵园显得比永陵更为壮观深邃外，花斑石的用量及装饰都大大超过永陵。定陵从外城的第一道陵门，至后边宝城城墙垛口，其神道、墙基、殿台很多为花斑纹石铺砌。而永陵只在后宝城外沿的垛口处，铺砌了少量的花斑纹石。从永陵与定陵两个祾恩殿残存的柱础分析比较，定陵使用的楠木大柱，比永陵使用的要粗大得多。就定陵梁椽之坚固，砌石之重厚，做工之精细，装饰之精美，不仅永陵无法比拟，就是在整个明代的陵墓中也无与之匹敌者。
明定陵建成后的地上建筑，除部分地段的神路以外，其主体建筑，均在大峪山与蟒山两山主峰之间的中轴连线上。这一独特的建筑风格，令后人赞叹不已，堪称中国建筑史上极具特色的杰作。
据梁份《帝陵图说》载：定陵陵寑位于大峪山前，座西北略偏东南。陵寑有朱门三道。外罗城墙门，即为定陵的第一道门。重檐黄瓦，雄伟壮阔。墙上镶琢山水、花卉、龙凤、麒麟、海马等图像，登高观之，山明水净，花艳叶翠，龙飞凤舞，马跃麟腾，构成了一幅天然的风情画廊。
第二道门，即为祾恩门。祾恩门实则是一座大殿，共由五间组成，清初毁于八旗军之手，乾隆时重修，在原来的基座上缩为三间。民国时期遭到大火焚烧，大殿荡然无存。祾恩门两山接于宫墙，左右各置掖门。宫墙以西与第二道门之间，构成陵园的第一个院落。
进入祾恩门之后，为陵园的第二个院落。院落正中为祾恩殿，即为祭祀陵寝的宫殿，这是陵园前部的中心建筑。祾恩殿原为七间，亦毁于清初。乾隆时虽重修，但在原来的基座上，缩小为五间，后再度损毁，仅存殿座及石栏板。
定陵祾恩殿与成祖朱棣的长陵祾恩殿大小相同，座前亦有月台，月台两侧各有石阶一道，台前有石阶三道。阶中丹陛雕龙云纹，刀法凌厉，形象逼真，堪称石刻艺术之精品。
祾恩殿之后为棂星门，其状如牌楼，故有“牌楼门”之称。门两侧高耸长方形汉白玉柱各一根，柱顶雕石兽，两柱之间为门楼，楼上覆盖黄瓦。每当红日初照，棂星门灿烂辉煌，如空中楼阁，引人遐思。
明楼与宝城看似分离，实则是一个完整的整体。明楼建于宝城前的方城之上，方城两侧与宝城城墙相接。方城正中，即为明楼，明楼全部为砖石结构。楼上额枋正中，榜书涂金“定陵”二字。楼四周为平台，内竖石碑一座，碑额刻篆书“大明”，碑身则用楷书雕刻“神宗显皇帝之陵”七字。皇帝死后，有“庙号”“谥号”，为嗣皇帝所尊封，“神宗”即庙号，“显”即谥号。碑座上窄下宽，四周雕云龙纹饰。整座明楼在追求艺术效果的同时，也含有宗教色彩。
最显赫的宝城，则是陵园的坟冢部分。由城墙围成圆圈形，城墙外侧置垛口，内置矮墙，顶部铺砖为道。如此建造除追求逼真的艺术效果外，还有在墙上屯兵，对付外敌入侵的考虑。每隔一定距离，于城墙外侧设石螭首伸于墙外。每逢雨季，城墙上的雨水便可通过螭首之口流出，以保城墙的干燥。城墙外侧底部，再置散水道，将水排入下水沟中，宝城之内用黄土填实，其中心点用黄土加白灰夯实隆起，形成坚固的“宝顶”。宝城之内，满植苍松翠柏，在保持古代礼仪的同时，亦有皇帝及朱家江山万年长存之意。
只是，天不遂人愿。定陵的修建，给大明帝国与治下的臣民，带来了巨大的痛苦和灾难，并成为天下大乱、家破国亡的导火索。此点，早在万历十四年（1586年），定陵兴建不足三年时，首辅申时行、工科给事中孙世祯，即在奏疏中提醒过万历皇帝，其大意是说：“数年以来，或见征、带征并督于一年；或本色、折色并征于一时。因而造成平民生息休养之无术。而所受的鞭笞棰楚之苦，却日有所闻。平民之生计，真可谓艰难至极……国费有经，民力有限，人之负担，历任百斤者，不能胜任一石。近年以来，赋税渐有所增。如户部草料之加增，工部烧造之加增，金花银内供之加增。反复加增，造成财诎民穷。平民百姓对正常赋税尚不能完纳，而额外之加增又怎么能负担呢？……近来问刑及盘查官吏，多滥受词讼，罗织罪名。有一词而破数家人者，有一事而累数十人者。甚至立毙杖下，瘐死狱中，无辜之民倍受其害。”又言：“今岁以来，水灾异常，到处有流离死亡之徒。”又言：“山西、陕西、河南，赤地千里，大江南北庐舍漂流。民穷生乱，势所必然。今陕西有四夷流劫之乱，山西有矿徒聚拢之乱，河南有饿民抢麦之乱，直隶有树旗剽掠之乱。有谓‘做贼死，不做贼亦死’而号召聚众起来造反者……”
世间乱象和臣僚的提醒，万历不但没有令陵寑工程停止，反而谕令文武百官捐助工银：“寿宫工程浩大，未有次第，闻嘉靖年间，朝殿等工，抚按官各进有助工赃罚银两，是否可行，令工部议。”
工部接旨，一向驯服的臣僚，面对全国百姓饥寒交迫的惨状，抗旨不遵：“查议助工之旨言，各处民穷，诛求已遍，今一旦以助工之诏传之四方，抚按诸臣不得不责之有司，有司未必皆贤，万一奉行未善，借言明旨，公肆科罚，株连波及，逮系急追，累累道路，窃恐大工未必济而且重遗万姓闲也。”
万历皇帝见此法不通，接着又实行“开纳事例”，不惜以卖官筹金。凡是肯按标准出钱者，不论出身、资历、才学如何，都可买到相应职位的官衔。而这些官衔大都被乡绅、土豪、无赖等买去。待这些人买到官衔之后，便疯狂欺压百姓、掠夺私人和国家财富。其结果，造成明末吏治严重不纯，民众怨声载道，严重干扰了国家的正常运转。但此时的万历皇帝为了兴建自己的陵寑，也就顾不得那么多了。
经过万历皇帝的四处搜刮和群臣东拼西凑，定陵总算于万历十八年（1590年）六月建成。整个工程总耗银八百万两，相当于大明王朝两年国库的全部收入。