Tầng trên cùng là Viên đàn, mang hình tròn, tượng trưng cho trời, tầng giữa gọi là Phương Đàn, tượng trưng cho đất, tầng thấp nhất là hình vuông, tượng trưng cho người, tầng này có 4 mặt thềm 4 bậc. Ba tầng đàn đều xây lan can sơn các màu khác nhau tượng trưng cho các yếu tố tương ứng. Xung quanh đàn trồng rất nhiều thông, ngoài ra còn có một số công trình khác như Trai Cung (nơi vua sẽ tạm trú vài ngày để chay tịnh trước khi tế), Thần trù (nhà bếp), Thần khố (nhà kho)…

Dưới triều Nguyễn, lễ tế Nam Giao là nghi lễ quan trọng bậc nhất, được tổ chức long trọng dịp đầu xuân, với sự tham gia của hàng ngàn người. Lễ tế thể hiện vai trò “Thiên tử” của vua, dâng vật phẩm và gửi gắm ước mong quốc thái dân an đến với trời đất và các vị thần linh.

Lễ tế Nam Giao lần đầu tiên được Vua Gia Long tổ chức vào ngày 27 tháng 3 năm 1807. Lễ tế Giao cuối cùng của triều Nguyễn là vào ngày 23 tháng 3 năm 1945. Đã có tất cả 98 buổi đại lễ Nam Giao được diễn ra tại đây.

Sách “Đại Nam chính biên đệ nhỉ kỷ” đã mô tả lễ tế như sau:

"Trước một ngày, hữu ty chuẩn bị lỗ bộ đại giá. Đến giờ, vua ra cửa Hữu Túc, điện Càn Nguyên nổi chuông nổi trống. Kiệu đi đến cửa Hữu Đoan, phát 9 tiếng ống lệnh. Quan thủ thành, mặc phẩm phục quỳ đưa. Khi kiệu qua sông đến bờ Nam, chuông trống ngừng. Đến cửa Bắc của Đàn, quan bồi tế mặc phẩm phục quỳ đón. Ở Trai cung nổi chuông. Giá đến Trai cung thì chuông ngừng. Đến ngày tế, trước khi mặt trời mọc 7 khắc, Khâm Thiên giám báo giờ, ở Trai cung nổi chuông. Khi kiệu đến cửa Tây của Đàn, chuông ngừng. Vua lên Đàn làm lễ, Lễ xong về Trai cung. Các quan làm lễ khánh thành. Khi kiệu trở về, ở Trai cung nổi chuông, đến cửa Bắc của Đàn, các quan quỳ đưa. Chuông ngừng. Đến cửa Thể Nguyên, phát 9 tiếng ống lệnh, ở điện Càn Nguyên nổi chuông nổi trống. Đến cửa Tả Đoan, quan Thủ Thành quỳ đón. Đến Cửa Túc Môn, chuông trống ngừng."

Đàn tế Nam Giao triều Nguyễn được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới vào năm 1993. Thời nay, lễ tế Nam Giao đã được nghiên cứu và phục dựng vào các dịp Festival Huế, là một sự kiện văn hóa cung đình vô cùng đặc sắc chỉ riêng có ở đất cố đô.

The Hue of Huế xin trích thêm một đoạn mô tả một lễ tế Nam Giao qua hồi ức của vua Bảo Đại, để độc giả có thêm những hình dung sinh động về lễ tế độc đáo này.

“Khi đức tiên đế tôi là Hoàng đế Gia Long khôi phục được sơn hà, Ngài liền giữ đúng mỹ tục cổ hàng ngàn năm, đã quyết định đặt ra một buổi tế, để tạ ơn Trời Đất đã ban ơn cho khắp thần dân, cứ mỗi năm phải tế một lần, gọi là tế Nam Giao. Nhưng kể từ đầu thế kỷ 20, tế Nam Giao được rút xuống còn ba năm một lần.

Tế này chỉ dành riêng cho Hoàng đế, vốn kiêm nhiệm luôn chức vụ Đại giáo chủ để đứng trung gian giữa Thượng đế và con người, và Hoàng đế đại diện cho khắp cả thần dân.

Việc tế lễ này không liên quan gì đến Phật giáo hay việc thờ cúng gia tiên, cũng không dính líu gì đến những nghi thức về tôn giáo nào từng có ở Việt Nam. Thật sự, theo đúng tinh thần của cuộc tế, đây là việc cúng tế nằm trong triều chính, do nhà vua đặt ra, để tỏ sự tôn sùng đối với Ngọc hoàng Thượng đế, cai quản chư thần, đồng thời mang một hình thái cầu xin xá tội của bậc Hoàng đế, xin Đức Ngọc hoàng đại xá cho những lỗi lầm đã trót mắc phải. Vì vậy, cuộc tế lễ phải tỏ ra đồ sộ và vô cùng trọng thể.

Ngày tế được công bố trước ba tháng. Hoàng đế ra chỉ dụ và do Tào Khâm thiên giám đã chọn được ngày trước. Kiệu vua được 6 – 8 người khiêng, che hai chiếc tán lớn, một vị đại thần đi phò giá, hai hàng võ quan đi sát hai bên. Lời cáo tri được một viên quan đại thần tuyên đọc không phải cho thần dân, mà để báo cho các vị Thần linh. Hai tuần lễ trước ngày tế, sẽ cáo tri với các đấng Tiên đế để cung nghinh các ngài về dự lễ.

Thế rồi, một sắc chỉ của Hoàng đế được ban bố vào ba ngày trước hôm tế, để nhắc nhở các người dự tế, phải trai giới và dọn mình cho thật thanh khiết. Việc trai giới đó rất quan trọng. Để nhắc nhở nhà vua một cách cụ thể, trước đó bốn ngày, người ta mang một tượng bằng đồng, gọi là đồng nhân, rước đến cung điện của vua, để ngày đêm vua trông thấy vị thần tượng trưng cho trong sạch và chay tịnh này, hầu giữ mình cũng y như vậy.

Đúng hôm tế, mới 8h sáng, khi súng thần công báo hiệu mở đầu, một đám rước đang tụ tập sẵn ở điện Cần Chánh, được khởi hành rất nghiêm chỉnh ra đàn tế ở phía nam thành phố. Đám rước chia làm ba đoạn, mỗi đoạn tương đương với một quân đoàn gọi là tiền quân, trung quân và hậu quân. Thoạt đầu là một hàng voi choàng đầy phẩm phục rất lộng lẫy, có một người quản tượng và một vị quan ngồi, có lọng che. Theo sau là đủ hạng nhạc công, mang các trống chiêng, các đồ nghi trượng, như loa đồng, cờ xí, hương án, tàn lọng và nhạc cụ.

Trung quân là nơi quan trọng nhất. Ngoài các phần việc, còn có lính thị vệ mang hèo và trượng là các loại vũ khí chỉ huy và hộ vệ, mang kiếm của vua và các tinh kỳ riêng biệt. Sau đó là nhóm vác cờ, thuộc các cờ biểu tượng của Thiên đình như cờ Đại hùng tinh, cờ Nhật/Nguyệt, và cờ ngũ hành thuộc về Dịch lý.

Vua ngồi trong chiếc ngự liễn sơn son thếp vàng đi ở giữa, xung quanh có các kiệu của các hoàng thân dòng huyết mạch, có các kỵ sĩ và các phường tuồng xênh xang bao quanh. Ngự liễn của vua được sáu người khiêng, che hai chiếc tán lớn, một vị đại thần đi phò giá, và hai hàng võ quan đi sát hai bên. Lính ngự lâm và cung thủ đi hộ vệ. Sau đó đến các xe tay kéo các vị thượng thư và các quan dự tế.

Hậu quân thì không mấy long trọng. Đó là hàng quân những người mang các nhạc khí như nhạc bát âm, một chiếc chuông lớn, 12 chiếc lục lạc nhỏ, một trống cái bằng gỗ, một trống cái lớn, gọi là đại cổ, để trên một giá trống thật lớn, 12 chiếc khánh đá, mỗi chiếc có một tiếng vang cao thấp khác nhau, một chiếc sáo lớn để trưng bày, một chiếc cổ cầm thật lớn. Nhiều phường chèo nhảy nhót làm trò khép hậu. Chúng mang rìu và mộc như chiến sĩ đi hộ vệ. Hai con voi khoác vải vóc lộng lẫy đi sau cùng đám rước.

Đám rước đi thật thong thả, và gồm khoảng trên hai ngàn người, mất nhiều giờ để đi trong thành phố, trước khi đến đàn tế Nam Giao. Đàn tế ở giữa nhiều đồi núi, trên có cây thông, nằm hướng chiều Bắc Nam và có bốn vòng đai lồng vào nhau. Toàn thể được bao bọc bằng một bức tường gạch, chiều dài 390m Bắc chí Nam và chiều ngang 265m từ Đông sang Tây.

Hàng rào thứ hai hình vuông, mỗi chiều 165m, và hàng rào thứ ba cũng tính hình vuông mỗi chiều 85m. Đây được gọi là bàn thờ Đất. Cuối cùng trèo lên quãng mươi mười hai nấc thì đến một khu hình tròn đường kính 42m, gọi là bàn thờ trời. Ở giữa có lợp một chiếc lều vải rộng, bằng vóc màu xanh để tượng trưng cho trời.

Mỗi hàng rào đều có bốn cửa ngoảnh theo phương hướng gọi là tứ phương Đông Nam Tây Bắc. Phương Nam có ba cổng ra vào, xây bằng gạch. Cửa chính giữa dành cho các bậc thần linh, cửa bên hữu dành cho Hoàng đế. Mỗi cửa đều có chiếc bình phong cốt để ngăn chặn tà thần.

Khi đám rước đến đàn tế, thì đã sang giờ Ngọ. Hoàng đế được đưa đến phía Tây Nam của đàn tế, vào một cung gọi là Trai cung, túc cung của trai giới và chay tịnh. Hoàng đế nghỉ ở đó một đêm, để suy tưởng hầu như đơn độc chỉ có một mình.

Đến đúng hôm cúng tế, mới 2h sáng, đại kỳ được kéo lên. Thật lạ lùng, dù cho đêm trước hay ngày hôm trước có mưa, thì hôm nay trời quang mây tạnh trong suốt buổi lễ. Tôi rời khỏi Trai cung, lên kiệu và vào cửa Tây, ở đó tôi đi bộ leo lên đàn về phía phải, và do cửa Nam tiến vào, và dừng lại một nơi gọi là Mục dục để làm lễ rửa tay.

Nhiều bó đuốc thắp sáng ở bốn góc của đàn tế. Về góc Đông Nam có một đám lửa thiêu lớn, đây là nơi làm lễ tam sinh, gọi là thần trù (tức nhà bếp của chư thần), trên đó có thiêu cả một con nghé, do bọn phần việc phải nhóm lửa luôn tay cho cháy thật to.

Trên tất cả các bàn thờ, những cây nến khổng lồ, cao cả thước tây, cháy sáng rực khắp nơi, ngọn nến to bằng nắm tay. Bóng tối đã lui vào các bụi hốc sâu thẳm bao quanh bàn tế. Trong ánh lửa bập bùng, nhạc bát âm hòa nhịp làm con người bị say sưa quyến rũ vào một cõi u minh bát ngát tôn thờ.

Kể từ lúc ấy, tất cả mọi cử động của tôi đều phải đưa vào đúng nhịp, sao cho hòa động với các viên bồi tế. Chân tôi khi tiến, khi thoái, phải theo một hình vẽ vô hình, cho đúng nghi thức, theo tiếng xướng của viên lễ sinh.

Vẫn bằng cửa Nam, tôi tiến vào bàn thờ Đất. Ở giữa khu này, có dựng một chiếc lều bằng vóc vàng, gọi là “nhà vàng”, có đặt một hương án xếp đầy lễ vật. Hai bên có tám án hương thờ các vị thần linh là:

Dương quan tinh tú thần (Thần Mặt Trời và các vì sao).

Phong vũ vân lôi thần (tức Thần Gió, Mưa, Mây, Sấm).

Binh tướng nguyệt đức thần (Thần Mặt Trăng và Quân đội).

Sơn hài hà hồ thần (tứu Thần Núi, Bể, Sông, Hồ).

Bình nguyên phì địa thần (tức Thần của các Đồng bằng và màu mỡ).

Dạ quang thần (Thần ban đêm).

Du thần (Các Thần có ảnh hưởng đối với trái đất và con người).

Khi tôi vào trước bàn thờ Đất, sẽ đốt to ngọn lửa thiêu con nghé, còn lông nghé và huyết nó thì được chôn xuống đất, để cúng dâng cho Đất. Tôi châm nhang. Các viên bồi tế liền khấn vái cất cao giọng tụng bài Thái hòa để ca tụng sự thái bình, an lạc.

Sau khi vái tạ các thần, tôi bước lên ngôi đền thờ Trời, ở mô đất tròn chính giữa. Đây có hương án thờ Đức Ngọc hoàng Thượng đế. Tôi dâng ngọc ngà, vóc lụa. Sau đó rót rượu cúng để lên bàn thờ cùng với các lễ vật khác. Trong khi đó, kẻ hầu cận mang đến một chiếc khay đựng thịt tam sinh (thịt nghé, thịt heo và thịt dê), cũng được đặt lên bàn thờ.

Đây là lúc quan trọng nhất. Các lễ sinh xướng phủ phục, tôi và các bồi tế đều phải quỳ cả xuống. Một viên quan đại thần đến trước hương án, lấy một bài văn tế do tôi đứng chủ tế. Ông ta quỳ xuống và tiến quỳ vào trước mặt tôi, và đây là giờ hành lễ tế. Tất cả đều im bặt.

Bài văn tế do cơ quan trong Nội các viết, nhưng có một khoảng trống ở phía trên, để dành riêng cho tôi, vì chỉ có một mình tôi biết. Chỗ này, tôi sẽ viết dưới hình thức những danh hiệu riêng của từng vị tiên đế, có thêm những đức tính và những thành tích của các Ngài khi còn sinh tiền.

Im lặng hoàn toàn, chỉ có tiếng nến cháy xèo xèo. Viên quan đọc văn tế cất tiếng ê a đọc (giọng văn tế):… “Nhân dịp đầu xuân về, giang sơn tô thắm, cây cỏ tốt tươi, người vật tràn trề nhựa sống, hạ thần thay mặt toàn thể thần dân, cùng các triều thần, hạ thần xin kính dâng lên Đức Chúa tể muôn loài cảu cõi Trời và cõi Đất, lễ vật tam sinh, ngọc ngà, tơ lụa, gạo rượu, hương hoa phẩm vật”...

Sau khi khấn vái xong, tôi phải rót rượu hai lần để cúng. Mỗi lần, tôi bưng một cốc rượu bằng hai tay, nâng cao ngang trán, và vái ba vái.

Sau đó, các viên bồi tế được chia nhau uống rượu này, và ăn phần tế ngay lúc ấy, gọi là được ban lộc Trời. Họ cũng đặt vào một chiếc khay một phần tế, để mang về cung dành cho tôi. Những phẩm vật nào không được phân chia, thì cùng với bài văn tế được đốt ở trong một cái chuông đồng. Không để sót vật gì còn lại.

Khói lửa đã mang hương vị này để dâng cúng lên các thần linh ở cõi âm. Tôi quay lại nhìn vào chiếc chuông đang đốt các đồ cúng lễ còn đang cháy. Lúc đó các Thần linh đã trở gót về bên kia thế giới. Viên quan bồi tế xướng lễ tất. Tôi liền bước xuống ra khỏi bàn thờ Trời, rồi ra khỏi đàn tế. Ở đây đã có chiếc kiệu khiêng tôi về Trai cung. Ở ngoài sân, các quan và các hoàng thân cùng huyết thống cũng như các vị thượng thư, và các viên quan võ, đầu phủ phục và chúc tôi đã hoàn tất cuộc tế.

Thế rồi, đám rước lại bắt đầu như lúc ra đi, để trở về hoàng cung. Suốt dọc đường, dân chúng đứng xem đông nghịt. Chín phát súng thần công nổ vang báo hiệu sự hồi cung của tôi.

[Trích Hồi ức vua Bảo Đại]