双忠庙供奉的主神是唐朝安史之乱在睢阳之战殉职的张巡（西元709-757年）与许远（西元709-757年），因而以「双忠」为庙名，或称为元帅庙、睢阳庙，双忠庙的历史依据《诸罗县志》的记载，创建年代为清朝康熙28年（西元1689年），历史悠久而被誉为「诸罗山首庙」。
今日所见的庙貌是民国34年（西元1945年）由地方仕绅发起重建，主体建筑格局为面宽三开间的单落建筑，室内明间神龛内张巡与许远神像并列，在庙中所有祀神之中，又以神马最具传奇色彩。该庙的建筑特色主要表现在装饰作法，步口的前檐柱是由匠师罗雹（生卒年不详）以磨石子工法所作的龙柱，前步口的对看墙分别委由林添木（西元1912-1987年）作交趾陶龙堵、陈专友（西元1912-1982年）作交趾陶虎堵。
双忠庙又称元帅庙、睢阳庙，供奉的是唐朝安史之乱在睢阳之战殉职的张巡（西元709-757年）与许远（西元709-757年），关於双忠庙的发展源流，清代以前的历史记载不全或佚失，因而清朝康熙56年（西元1717年）诸罗县知县周锺瑄（生卒年不详）编纂的《诸罗县志》成为重要的依据，使得要了解双忠庙必参考《诸罗县志》。
《诸罗县志》记载双忠庙创建於清朝康熙28年（西元1689年），这一年是台湾划入清朝版图的第六年，在嘉义市众多庙宇之中，双忠庙的创建年代久远而被誉为「诸罗山首庙」，《诸罗县志》同时也记载了双忠庙在清朝康熙48年（西元1709年）由北路参将张国（生卒年不详）、守备黄元骧（生卒年不详）重建，这次重建增祀张巡夫人、雷万春、南霁云、神马。
台湾成为日本殖民地後，明治42年（西元1909年）双忠庙被充作为日本佛教宗派曹洞宗的布教所长达15年，後来经信徒诉讼才得以将庙产讨回，昭和年间受到战争影响，台湾总督府进行寺庙整理运动，整并拆除台湾旧有民间信仰的寺庙，并将没入神像集中焚毁，昭和14年（西元1939年）双忠庙的神像被迫请入嘉义城隍庙内，直到民国34年（西元1945年）终战後，地方仕绅黄文陶医生（西元1893-1970年）等人发起重建双忠庙，重建工程於民国38年（西元1949年）竣工，民国47年（西元1958年）绘制彩绘，民国56年（西元1967年）增建拜亭，民国67年（西元1978年）再次重修。
现今所见的双忠庙为民国34年（西元1945年）所建，主体建筑格局为面宽三开间的单落建筑，建筑构造在次间为穿斗式，明间为叠斗式，主体建筑立面采用板门与隔扇的组合，前步口以一通叠狮座连接前檐柱，穿过前檐柱出挑承接前檐梁。
双忠庙的前檐柱为该庙的一大特色，是由匠师罗雹以磨石子工法所作的龙柱，柱身以铜线盘绕外框，框内填入鲜艳加入色料的砂石，图案包含蟠龙、八仙、鲤鱼、云、海等图样，作工细致且纹饰华丽。前步口的对看墙分别委由不同匠师施作交趾陶龙虎堵，左侧龙堵为林添木所作、右侧虎堵为陈专友所作。
正殿明间於後二柱之间设置隔扇，作为神龛安奉神像，神龛内的墙面彩绘团龙，张巡、许远的神像供奉於龛内，两旁分别供奉张巡夫人封氏、许远夫人李氏，龛前的供桌供奉数尊神像，其中装龛的是鸣玉社的魁星神像，鸣玉社是当时嘉义的南管社团。
双忠庙的祀神配置，在左次间供奉注生娘娘与婆姐，右次间供奉福德正神，供奉神像的台座一旁供奉两匹尺寸小尊的神马。最为传奇的是供奉在右侧墙前的神马，这匹神马尺寸较大，为糊纸制作，1950年代时当地相传神马会跑出庙外到田地吃农作物，农民循着蹄印而找到庙内，为避免神马再次跑出去，因而设置比神马高的栅栏，将神马圈栏内。神马的传奇故事，使得信徒不时准备蔬菜前来供奉。
供奉在右侧墙前的糊纸神马，传说曾盗吃农作，因而设置栅栏将神马圈围住。
日治昭和7年（公元1932年）的神桌，历经岁月洗礼更显珍贵。
双忠庙主祀张巡、许远，两尊神像并列供奉于神龛之中。
罗雹以磨石子工法所作的龙柱．展现匠师高超洗石子技法。
右侧的虎堵为陈专友所作，前步口的对看墙分别委由不同匠师施作交趾陶，为双忠庙特色。
左侧的龙堵为林添木所作，前步口的对看墙分别委由不同匠师施作交趾陶，为双忠庙特色。
双忠庙所奉祀的虎爷，与诸多祀神共构成双忠庙的祀神群组。