初建时的炉神庙，规模较小，只有三间殿堂，殿内供奉着女娲氏，女娲炼石补天，世人皆知；;琉璃业也炼"五色石"，于是炉行公庆就把女娲氏认作炉行的"祖师"，庙名定为“祖师炉神庙”。
明万历四十六年，以孙延寿、房宗义、徐应元三人为首，邀集23人共结"炉行醮会"。他们规定每年的上巳月(三月初三)为祭祀祖师的日子。每到这一天，全炉行都要歇业停产，到炉神庙共同举行祭祀活动。由此产生了博山三月三的“炉神庙会”。
经过岁岁年年的风风雨雨，祖师炉神庙岁久失修，日见破败。乾隆元年，由李元和、姚可章等人出面，筹集资金对其进行了修葺，并改为女娲宫。自此以后，炉行日益兴盛。至道光初，由石经、李鼎钟、姚潭等人为首倡率，用五年时间对女娲宫进行了扩建，并改名为“炉神庙”。新修的正殿坐西面东，南、北两厢各为三间厅房。东面临街的高堰上建“对厅"三楹，名如意厅。临街二面全安木格棂扇，明亮轩敞。此外，还在西大殿的南山墙外置道房数椽，北首则建厨房两间。重修了高大的门楼，门下修了20余级石阶，阶下还修了路。
清咸丰二年，炉行再次修葺炉神庙，并加了神龛，在女娲像两侧，添了十二扇铺丝屏风。又于庙南隅筑高堰，构亭其上。咸丰十一年二月，捻军攻打博山，炉神庙的器物受到了一些损失。于是，在同治十二年再度重修，修补了十二扇铺丝屏风，给女娲加上了一袭"神衣"，神龛上加了"神帐"，神桌上加了桌衣，又新添了铺丝灯十对、配搭12个。特别是在南厅内加塑了一个不大的火帝神像。
民国以后，炉神庙曾作为小学，后改为"炉业公所"，解放后，炉神庙驻过华东印刷厂、《淄博工人报》社等机关，后为公园路小学的民办分校。作学校期间，南北厅及小北厅墙内所嵌历代碑刻皆用灰泥抹盖是以保全。