آتشکده ساسانی مربوط به دوره ساسانیان است و در نطنز، خیابان مالک اشتر، کوی مسجد جامع، محله قصبه واقع شده و این اثر در تاریخ 18 تیر 1311 با شمارهٔ ثبت 187 بهعنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده است. آتشکده نطنز از آتشکده های چهاتاقی است که قدمت آن را به دوران ساسانیان نسبت میدهند . این بنا در کوچه پشت مسجد جامع نطنز در باغی موسوم به باغ امام جمعه قرار دارد . در حال حاضر توسط خانه های خالی از سکنه اطراف احاطه شده و چون مسئولین مربوطه در آن را برای هر کسی باز نمی کنند ، راه رسیدن به آن دشوار و از داخل باغها است . البته از روی بام خانه ها میتوان فقط به قسمت بالایی آن نزدیک شد . از بالای بام مسجد جامع و همچنین از کنار مسجد به راحتی میتوان بقایای گنبد فرو ریخته آن را دید .
بقایای بنای چهارتاقی بر روی سکویی به ارتفاع حدود 5/2 متر از زمین قرار گرفته است . در حال حاضر دو جرز شمالی بصورت منفرد و دو جرز جنوبی همراه با یک تاق قرار دارند . بخش جنوبی بنا به دیوار خانه های مجاور چسبیده است و در دیوار غربی آن هنوز آثار در یکی از منازل که به آن متصل بوده دیده می شود . بخش شمالی و غربی اما بصورت آزاد مانده و توسط باغ و زمین کشاورزی احاطه شده است .
چهارتاقی محوطه ای در حدود 122 متر را اشغال کرده است . از چهارتاق ، چهار جرز آن بر روی دو سکو ، که یکی بر فراز دیگری ساخته شده دیده می شود . ارتفاع مجموع دو سکو 15/2 متر و ابعاد حرزها 67/2 در 78/2 می باشد که هر کدام پس نشستگی به ابعاد 67 سانتیمتر دارد و بر روی آن در قسمت ساقه گنبد ، گوشواره قرار گرفته است .
سالم ترین قسمت بنا ضلع جنوبی آن است که در آنجا دو گوشواره از چهارتاق ، و یکی از تاقهای چهارگانه باقی مانده است .
مصالح به کار رفته در این بنا از قلوه سنگ رودخانه ای و ملات گچ و خاک می باشد . برای کلاف کشی تاق ها الوار چوبی به کار رفته و از اندود گچ و کاهگل در پوشش بنا استفاده گردیده .
آثار موریانه حاکی از حمله آنها به الوارها است که با از میان رفتن الوارها ، بر اثر تکان زلزله گنبد تخریب شده است .
بر روی لایه نازکی از گچ آثار رنگ آمیزی وجود دارد . در زیر این لایه گچی اندود کلفتی از کاهگل وجود دارد و کاه درون اندود را موریانه خورده است . احتمالا این آثار رنگ آمیزی متعلق به دوره های بعدی بوده که آتشکده کاربرد اولیه خود را از دست داده بوده است . در واقع شاید بتوان گفت مربوط به زمانی است که مسجد دوره آل بویه در نزدیکی آن ساخته شد . نزدیک بودن آتشکده و مسجد حاکی از آن است که مسجد در اراضی آتشکده ساخته شده است .
کهنسالان محل به نقل از پیشینیان اظهار داشته اند که در داخل محوطه آتشکده آثار قبوری وجود داشته که مالکین زمین های اطراف آنها را محو نموده اند . پس بعید نیست که از این مکان در دوران آل بویه به عنوان آرامگاه استفاده شده باشد .
در سال 1320 هنگام نوسازی خانه شخصی به نام حاج جعفر مهربانی واقع در جنوب آتشکده ، چاهی در حیاط حفر شد . این چاه به کانال زیر زمینی که ابتدا و انتهایش نامعلوم بود برخورد کرد و در گود برداری حیاط نیز به گودالی با پوشش گچ مواجه گردیدند که مجددا آن را با خاک پر کردند .