یکی از بناهای مشرف بر صحن مزار شیح جام « گنبد فیروز شاهی » است . این بنا در ضلع غربی مجموعه قرار دارد . بنای مزبور دارای نقشه ای چلیپایی شکل و چهار ایوانی است که بر فراز آن گنبدی بلند به رنگ فیروزه ای قرار دارد و امروزه همچنان به « گنبد سبز » معروف است . ساقة گنبد این بنا از سه قسمت شکل گرفته که وجود کتیبه ای به خط ثلث مزین به سورة « الفتح » زیبائی خاصی به نمای مجموعه بخشیده است.
درمجاور گنبد قدامی شکل بنا ، گنبد خانه ای با فضایی محدود قرار دارد . برنارد اکین می نویسد:
« نقشه برداری مجددی که پس از سال 1938 میلادی از بنا صورت گرفت مؤید این مسئله بود ، ظاهراَ در صلع شمال غربی ، بخشی از بنای وسیعتری بوده و در حال حاضر اثری از آن نیست ، اما روزگاری این مکان مدرسه فیروزشاه بوده است.»
سالهای اخیر به اهتمام کارشناسان میراث فرهنگی خراسان براساس شواهد معماری باقیمانده طرح و نقشه بخشهائی که اثری از آنها وجود نداشت تهیه گردید و باز پیرائی هایی بر روی آن انجام گرفت.
ورودی گنبد خانه درضلع شمالی مجموعه قرار گرفته و در غرب این ایوان و خارج از گنبد آن دو طاقنما وجود دارد که با طاقنما های موجود در نمای صحن جلو مشابه است . بین طاق نماها و ایوان که تنها آنها را از روی بام می توان رویت نمود ،دیوار دایره شکلی دیده می شود که به عقیده خانم گلمبک برج پله ای این قسمت بوده است . در ضلع غربی طاق نما های موجود ،دیوار نسبتاَ کوتاهی با زاویه مایل بیرون آمده است گویا این دیوار پایه قوس بوده و مانند مدرسه غیاثیه خرگرد در خواف نمای صجن را ایجاد نموده است . طاق نماهای واقع در ضلع جنوبی نورگیر در حال حاضر به هیچ جا دسترسی ندارد اما شاید ورودی اصلی به گنبد خانه بوده است.
درجبهه جنوبی این مجموعه به صورت یک نمای معین به هیئت طاق نماهایی با تزئینات کاشی تقسیم شده است . در ورودی گنبدخانه کوچک ،اسپری را اشغال می کند که از نما بیرون زده و آن را به صورت درگاه اصلی در آورده است . به طور کلی این نمای تزئینی در برخورد با گنبد زاویه قائمه ای را تشکیل می دهد . از نظر ساختار معماری در حقیقت این دو بنا « گنبد سفید و گنبد فیروز شاهی» به یکدیگر متصل نبوده بلکه با فاصله نامحسوسی از هم جدا می باشندو تنها با دیوار کم عرضی ازنما به یکدیگر متصل هستند . فضای داخلی گنبد فیروز شاهی با تویزه های متقاطع و طاق هایی از نوع کجاوه ای احتمالاَ با گنبد مقصوره مسجد جامع نو هم دوره بوده و با گنبد مقبره زین الدین ابوبکر تایبادی در تایباد قابل مقایسه است.
اتاقک مربع بنا که در طاق نماهای شرقی و غربی ایجاد شده در قسمت غربی آن محرابی کوچک تعبیه گردیده است .شواهد معماری گویای این مطلب است . هر دو اتاق ، نما و ساختمان های نیمه تمام واقع در شمال آن بخشی از بنای وسیعتری است که هرگز به پایان نرسیده و تنها قسمت هایی از آن ساخته شده است . این قسمتها شامل سراسری ورودی به صورت نماز خانه و اتاق کناری آن می باشد که برای تدفین بانی بنا در نظر گرفته شده است .
گویا در ابتدای کار قسمت ایوان قرار بود که به صورت دو طاق نمای طرفین ساخته شود . خانم گلمبک در گزارش خود قید کرده است . با توجه به کتاب مقامات اولاد شیخ جام احداث بنا 846 ه ق ذکر شده در حالی که تاریخ کتیبه در نمای دیوار « گنبد سفید »844 ه ق است . احتمال دارد این اختلاف زمانی مربوط به آغاز و پایان معماری بنا باشد.
برخی از محققان گنبد فیروزشاهی را بقعه ای می دانند که بر روی سردابه بر پا شده است.
گنبدخانه دارای فضائی چهار طاقی به ابعاد تقریبی 110 متر مربع با چهار فضای شاه نشین و دو طاق نما در شاه نشین های شرقی و غربی است . در طاق نمای غربی آن محرابی وجود داشته که امروزه تنها قسمتی از حاشیه قوس آن محراب بر جای مانده است . بر فراز طاق درگاه های شمالی و جنوبی به منزله ورودی بنا ، دو طاق قرار دارد و نور گیر در هر یک از آنها جای گرفته است.
مهمترین بخش گنبد فیروز شاهی پوشش سقف آن است که با بکارگیری سه کنج ها و تزئینات کار بندی به شیوه ای بسیار بدیه و زیبا پوشش یافته است . بنای کناری آن نیز دارای دو شاه نشین در جبه های شرقی و غربی با طرح نیمه هشت وجهی شبیه محراب مزار مولانا در تایباد و با حاشیه از تزئینات گچ بری با طرح مصرس آراسته شده است.
گنبد خانه بزرگ از نظر ساختار معماری مشابه با اسلوب مسجد جامع نو است . بیشتر ساختار این بنا در هر حال ، به وسیله گریو استوانه ای بلند ،گنبد آن را پوشانده و به وسیله هشت ضلعی گریوپنهان مانده است . این هشت ضلعی ،ربع گنبدی ها را در فضای هشت گوشه بین قوس های متقاطع به مانند مسجد جامع نو مخفی می کند.
طاق این بنا با قشری گچی متناسب با کاربندی های همان طاق ایجاد شده است . قوس های متقاطع به شکل باریکه های قوسی پر حجم خط بندی گردیده و این قوسها با طاق نماها به وسیله باریکه هایی مشابه که هیچ پیشینه ساختاری ندارد اتصال یافته اند . قوس های متکی بر قوسهای مختلط تشکیل ستاره شکلی را می دهند که بوسیلة یک حاشیه تزئینی تقلیل بیشتری یافته تا قبه طاق را ایجاد نمایند . هر یک از قسمتهایی که به این طریق حاصل می شود خود به صورت طاقی نمایان می گردد و به دنبال آن نیز سلسله قوس هایی قرار می گیرد .
اسپرهای بسته شامل یک طرح مهندسی در تمام سطوح می باشد و یک نوار تزئینی هندسی اطراف آنها را فرا گرفته است . کتیبه ها در داخل ترنجهایی که شکل آنها تابع طرح مهندسی اسپر میانی دیوار گنبد سفید است قرار دارد . در زیر قشر گنبدی ،افزیزی مرکب از گل برگ لوتوس از جنس کاشی معرق در حاشیه یک کتیبه بسیار پهن به خط ثلث ایجاد شده است . بقیه گریو گنبد را یک طرح مشبک هندسی وسیع پوشانده است . بخشی از این قسمت ها با عناصر تزئینی هندسی کوچکتر به روش هزار باف پوشش یافته است . حاشیه فوقانی نمای دیواربنا درگذشته دارای کتیبه ای به خط ثلث بوده که به سبب فرو ریختگی قرائت آن غیر ممکن است.
با توجه به نام این بنا « گنبد فیروز شاهی » و اینکه در متون به جز « امیر جلال الدین فیروز شاه بن ارغون شاه » شخص دیگری با این نام در احفاد « امیر تیمور گورکان » نیست به احتمال قوی بنای واقع در ضلع غربی مجموعه از ابنیة خیریة امیر جلال الدین فیروزشاه است.
برنارد اوکین پیش از بازسازی مدرسه فیروزشاهی در گزارش خود آورده است:
کاوشهای انجام شده توسط سازمان حفاظت آثار باستانی در سال 1975 میلادی وسعت حقیقی و نمای جنوبی مدرسه فیروز شاهی را مشخص نمود . از جمله در مقایسه با نقشه مدارس دوره تیموری پیش تاق مرکز نما قطعاَ به یک ایوان منتهی میشودو انتظار می رود سه ایوان دیگر در اطراق صحن داشته باشد . دیواری متصل با زاویه 45 درجه به ضلع شمال غربی گنبد بر وجود حیاطی پخ دار دلالت دارد . به نظر می رسد که دیوار پوششی در بخش های غربیو شرقی امتداد یافته و در زیرمحدوده های نمای جنوبی مشرف به آرامگاه شیخ احمد بوده و اخیراَ دیوار پوششی جدید در این قسمت از نمای اصلی دوره تیموری به سمت شرق امتداد داده شده است . خانقاهی که به وسیله تیمور از ابتدا ساخته شده بود و در بخش شرقی آرامگاه شیخ قرار داشت ،احتمالاَ با یک دیوار پوششی در قرن 15 میلادی ناموزونی های نقشه را تغییر داده است . بدون شک سر در و ایوان مدرسه دارای کتیبه ای از جلال الدین فیروز شاه بوده که در قسمتهای شرقی و جنوبی محوطه قرار داشته که این ایوان به هشتی ختم می گردید و با مجموعه ارتباط پیدا می نمود.
