雙忠廟供奉的主神是唐朝安史之亂在睢陽之戰殉職的張巡（西元709-757年）與許遠（西元709-757年），因而以「雙忠」為廟名，或稱為元帥廟、睢陽廟，雙忠廟的歷史依據《諸羅縣志》的記載，創建年代為清朝康熙28年（西元1689年），歷史悠久而被譽為「諸羅山首廟」。
今日所見的廟貌是民國34年（西元1945年）由地方仕紳發起重建，主體建築格局為面寬三開間的單落建築，室內明間神龕內張巡與許遠神像併列，在廟中所有祀神之中，又以神馬最具傳奇色彩。該廟的建築特色主要表現在裝飾作法，步口的前檐柱是由匠師羅雹（生卒年不詳）以磨石子工法所作的龍柱，前步口的對看牆分別委由林添木（西元1912-1987年）作交趾陶龍堵、陳專友（西元1912-1982年）作交趾陶虎堵。
雙忠廟又稱元帥廟、睢陽廟，供奉的是唐朝安史之亂在睢陽之戰殉職的張巡（西元709-757年）與許遠（西元709-757年），關於雙忠廟的發展源流，清代以前的歷史記載不全或佚失，因而清朝康熙56年（西元1717年）諸羅縣知縣周鍾瑄（生卒年不詳）編纂的《諸羅縣志》成為重要的依據，使得要了解雙忠廟必參考《諸羅縣志》。
《諸羅縣志》記載雙忠廟創建於清朝康熙28年（西元1689年），這一年是臺灣劃入清朝版圖的第六年，在嘉義市眾多廟宇之中，雙忠廟的創建年代久遠而被譽為「諸羅山首廟」，《諸羅縣志》同時也記載了雙忠廟在清朝康熙48年（西元1709年）由北路參將張國（生卒年不詳）、守備黃元驤（生卒年不詳）重建，這次重建增祀張巡夫人、雷萬春、南霽雲、神馬。
臺灣成為日本殖民地後，明治42年（西元1909年）雙忠廟被充作為日本佛教宗派曹洞宗的布教所長達15年，後來經信徒訴訟才得以將廟產討回，昭和年間受到戰爭影響，臺灣總督府進行寺廟整理運動，整併拆除臺灣舊有民間信仰的寺廟，並將沒入神像集中焚毀，昭和14年（西元1939年）雙忠廟的神像被迫請入嘉義城隍廟內，直到民國34年（西元1945年）終戰後，地方仕紳黃文陶醫生（西元1893-1970年）等人發起重建雙忠廟，重建工程於民國38年（西元1949年）竣工，民國47年（西元1958年）繪製彩繪，民國56年（西元1967年）增建拜亭，民國67年（西元1978年）再次重修。
現今所見的雙忠廟為民國34年（西元1945年）所建，主體建築格局為面寬三開間的單落建築，建築構造在次間為穿斗式，明間為疊斗式，主體建築立面採用板門與隔扇的組合，前步口以一通疊獅座連接前檐柱，穿過前檐柱出挑承接前檐梁。
雙忠廟的前檐柱為該廟的一大特色，是由匠師羅雹以磨石子工法所作的龍柱，柱身以銅線盤繞外框，框內填入鮮豔加入色料的砂石，圖案包含蟠龍、八仙、鯉魚、雲、海等圖樣，作工細緻且紋飾華麗。前步口的對看牆分別委由不同匠師施作交趾陶龍虎堵，左側龍堵為林添木所作、右側虎堵為陳專友所作。
正殿明間於後二柱之間設置隔扇，作為神龕安奉神像，神龕內的牆面彩繪團龍，張巡、許遠的神像供奉於龕內，兩旁分別供奉張巡夫人封氏、許遠夫人李氏，龕前的供桌供奉數尊神像，其中裝龕的是鳴玉社的魁星神像，鳴玉社是當時嘉義的南管社團。
雙忠廟的祀神配置，在左次間供奉註生娘娘與婆姐，右次間供奉福德正神，供奉神像的臺座一旁供奉兩匹尺寸小尊的神馬。最為傳奇的是供奉在右側牆前的神馬，這匹神馬尺寸較大，為糊紙製作，1950年代時當地相傳神馬會跑出廟外到田地吃農作物，農民循著蹄印而找到廟內，為避免神馬再次跑出去，因而設置比神馬高的柵欄，將神馬圈欄內。神馬的傳奇故事，使得信徒不時準備蔬菜前來供奉。
供奉在右側牆前的糊紙神馬，傳說曾盜吃農作，因而設置柵欄將神馬圈圍住。
日治昭和7年（西元1932年）的神桌，歷經歲月洗禮更顯珍貴。
雙忠廟主祀張巡、許遠，兩尊神像併列供奉於神龕之中。
羅雹以磨石子工法所作的龍柱．展現匠師高超洗石子技法。
右側的虎堵為陳專友所作，前步口的對看牆分別委由不同匠師施作交趾陶，為雙忠廟特色。
左側的龍堵為林添木所作，前步口的對看牆分別委由不同匠師施作交趾陶，為雙忠廟特色。
雙忠廟所奉祀的虎爺，與諸多祀神共構成雙忠廟的祀神群組。