Le sanctuaire de Fatima Ma’soumeh, d'une superficie de 38.000 m², se compose d'une chambre funéraire, de 3 cours, 3 salles de prières, 3 dômes et 6 minarets. Ce sanctuaire est une des raisons pour laquelle Qom est une des villes les plus sacrées en Iran et pour laquelle de nombreuses hawzat se trouvent à Qom.
Plusieurs personnes sont enterrées dans le sanctuaire : Fatima Ma'soumeh et les trois filles du 9e imam, Muhammad al-Jawad.

Fatima Ma'soumeh, morte en 816, était la fille du septième imam chiite Musa al-Kazim et la sœur du 8e imam Ali ar-Rida (ou Reza). Le cimetière où elle est enterrée est devenu un lieu de pèlerinage aux 9e et 10e siècles.
Au début du 17e siècle, le chah Abbas Ier le Grand souhaite que ses sujets puissent faire leur pèlerinage sans aller à Nadjaf ou Kerbala, deux villes saintes du chiisme mais sous domination ottomane. Il décide de faire du sanctuaire de Fatima Mansoumeh, un grand sanctuaire et ordonne la construction de plusieurs bâtiments dont une école. Au début du 19e siècle, Fath Ali Shah Qajar ordonne la rénovation du sanctuaire et fait dorer le dôme.
Dans la mosquée où repose Fatimah Ma'sumeh, les gardiens de sa châsse l'aspergent d'eau de rose du matin au soir.

Les femmes viennent toucher les parois du sanctuaire pour obtenir bonheur conjugal et fécondité. Depuis la révolution, la mosquée a tendance à devenir un lieu où l'on vénère plus Khomeiny que Fatimah. L'ayatollah, pensent certains de ses fidèles, doit préparer le retour du douzième Imam, celui qui annoncera en personne la fin des temps.