1. عمارت اولیه مرقد عسكريّین علیهما السلام به صورت خانه مسكونی امام هادی علیه السلام بوده است كه برای راحتی زائران پنجره ای به سمت بازار باز شد و این حالت تا پنجاه و هشت سال (از سال 260 تا 318 ق) كه همزمان با دوران غیبت صغرای حضرت مهدی علیه السلام بود، ادامه داشت.
2. دومین تحول و تغییرات توسط ناصر الدوله از آل حمدان(5) انجام گرفت. وی اولین كسی بود كه قبه بر قبر مطهر عسكریین علیهما السلام بنا نهاد و بر ضریح مطهر پرده كشید.
3. در سالهای 335 - 337 ق تعمیراتی در حرم توسط معزّ الدوله دیلمی(6) صورت گرفت، به این شرح: پر كردن حوض آبی كه در سرداب مطهر قرار داشت، تهیه ضریح چوبی جهت قبور منور و ساختن بارگاه برای قبور مطهر. این پادشاه خدمات فراوانی نسبت به اهل بیت علیهم السلام نموده است، از جمله اینكه در عاشورای 352 ق دستور داد كه شیعیان، شهر بغداد را تعطیل عمومی كنند و علَمها نصب نمایند و علناً دستور داد عید غدیر را در همان سال با شكوه هر چه تمام تر جشن بگیرند.(7)
4. عضد الدوله دیلمی(8) در سال 368 ق به قصد زیارت وارد سامّراء شد و بعد از زیارت دستور داد روضه مطهر را تعمیر كنند و درهای آن را از چوب ساج بسازند و صحن شریف را توسعه دهند. آثار خیر فراوانی از این شخص باقی مانده است، از جمله: ساختن گنبد منوّر امیر مؤمنان علی علیه السلام به نام "قبّة البیضاء"، بنای ساختمان بر مرقد منور حضرت سیدالشهداءعلیه السلام، تجدید دیوار شهر مدینه در سال 368 ق و ساختن بیمارستان عضدی در شیراز.
5. در سال 445 ق تعمیراتی شایسته توسط امیر ارسلان بساسیری(9) انجام گرفت، از جمله: ساختن عمارت عالی از گچ و آجر بر مرقد منور عسكریین علیهما السلام و ساخت دو ضریح از چوب ساج و نصب آن بر قبور امامین علیهما السلام.
6. مجدالدولة قمی وزیر سلطان بر كیارق بن ملكشاه سلجوقی كه از وزراء غیرتمند شیعه بود، در سال 495 ق تعمیراتی برای بقعه عسكریین علیهما السلام انجام داد، از جمله: مفروش كردن حرم، تعمیر رواقها، ساختن حجراتی در صحن مطهر و تهیه درهای نفیس از چوب قیمتی جهت حرم مطهر.(10)
و از كارهای وی: ساخت قبه ای رفیع بر مرقد مطهر امام حسن مجتبی علیه السلام در بقیع، بنای مختصری بر قبر عثمان بن مظعون، ساختمان بقعه حضرت عبدالعظیم حسنی علیه السلام و ساختمان بقعه حضرت امام موسی كاظم و امام محمد تقی علیهما السلام در كاظمین.
7. در سال 604 ق حریقی در حرم عسكریین علیهما السلام رخ داد كه به ضریح امام هادی و امام حسن عسكری علیهما السلام سرایت كرد. در سال 606 ق به دستور ابوالعباس احمد الناصر لدین الله تعمیراتی در حرم امامین علیهما السلام انجام گرفت كه از جمله آن تعمیر سرداب بود.(11)
8. در سال 640 ق بر اثر عدم مراقبت و عدم توجه خدام، برای بار دوم حرم مطهر طعمه حریق شد كه بر اثر آن ضریح امامین علیهما السلام در آتش سوخت. المستنصر بالله عباسی(12) دستور تعمیر و ترمیم حرم را صادر كرد كه دو ضریح بهتر از قبل برای امامین علیهما السلام ساختند.(13)
9. در سال 750 ق از طرف سلطان شیخ حسن كبیر جلایری از سلاطین شیعه ایلكانیان تعمیراتی انجام گرفت كه از جمله آن زینت كردن ضریح مطهر و ساختن قبه و مأذنه بود.
10. در اواخر دوران صفویه برای بار سوم آتش شمعها به چوبهای ضریح و صندوق قبور اثر كرد و آنها را طعمه حریق ساخت. در سال 1106 ق شاه سلطان حسین صفوی دستور داد ضریح منور از فولاد ساخته شود و حرم و رواق را سنگ فرش كنند.
بعد از ساخته و آماده شدن ضریح فولادی، با حضور عده ای از علماء و اعیان در مراسم جشن، ضریح را نصب كردند.
11. در حدود سال 1200 ق تعمیراتی توسط احمد خان دُنْبُلِی از حكام آذربایجان انجام گرفت به این شرح: تعمیرات كامل حرم، مجزا كردن سرداب. مباشر مستقیم این تعمیرات از طرف احمد خان، میرزا محمد رفیع بن محمد شفیع خراسانی بود.
12. در سال 1225 ق توسط حسین قلی خان دنبلی تعمیراتی آغاز شد كه توسط فرزندش ادامه یافت. تعمیرات انجام شده عبارت بود از: مزین كردن گنبد با كاشی، ساختن مسجد و حمام و كاروانسرا. مباشر این تعمیرات، علامه جلیل میرزا محمد سلماسی و فرزندش زین العابدین بود.(14) زین العابدین سلماسی از ملازمان سید بحرالعلوم بود.
13. در سال 1282 ق به دستور ناصر الدین شاه قاجار و با نظارت علامه بزرگوار، مرحوم شیخ عبدالحسین تهرانی، معروف به شیخ العراقین، تعمیرات ذیل انجام گرفت:
1. طلا كاری قبه؛ 2. تعمیر صحن و ایوان مبارك؛ 3. به كار بردن سنگهای مرمری سبز رنگ در اطراف مرقد مطهر؛ 4. ترمیم قسمتی از دیوارهای صحن مبارك و كاشی كردن آنها.
قابل ذكر است كه بودجه این تعمیرات از محل ثلث اموال میرزا تقی خان امیر كبیر تأمین شد كه به شیخ العراقین وصیت كرده بود ثلث مالش را در راه خیر مصرف كند.(15)
14. در سال 1288 ق آیة الله العظمی میرزای بزرگ شیرازی رحمه الله، به سامراء هجرت كرد و به امر مبارك او این تعمیرات در صحن و حرم عسكریین علیهما السلام انجام پذیرفت:
1. سنگ فرش كردن صحن مطهر؛ 2. آیینه كاری بعضی از رواقها و حرم مطهر و ساختن نماهای زیبا برای حرم؛ 3. نصب ساعت بزرگ كه در آن زمان هفتصد تومان خریداری شده بود، بر سر در بزرگ حرم؛ 4. تهیه پرده های قیمتی جهت ابواب حرم مطهر و رواق ؛ 5. ساختن مدرسه علمیه ای بزرگ جهت سكونت طلاب علوم دینی (كه توسط صدام تخریب شده است)؛ 6. ساختن پلی بر روی دجله جهت عبور زائران؛ 7. ساختن بازار و دو باب حمام در سامراء برای زائران.(16)
15. پس از رحلت علامه كبیر میرزا سید محمد حسن شیرازی در سال 1312 ق مرجعیت و ریاست شیعه به مرحوم علامه مجاهد میرزا محمد تقی شیرازی رسید. با اینكه دوره ریاست ایشان همزمان شد با جنگ جهانی اول و تسلط انگلستان بر عراق و مجاهدتهای او علیه انگلیسیها و رهایی عراق، با این حال تعمیرات حرم را دنبال كرد كه آیینه كاری حرم و رواق تكمیل شد و بر تزیینات آن افزوده گشت و صحن نیز تعمیر گردید.
16. بعد از فوت میرزا محمد تقی شیرازی، تعمیراتی توسط علامه جلیل مرحوم میرزا محمد عسكری تهرانی (متولد 1281، متوفای 1371) انجام گرفت كه عبارت بود از: نقره كردن درهای حرم و رواق، تهیه 24 زوج دراز چوب ساج (ساك هندی) جهت اطراف قبه منور و نصب دوازده باب از داخل و دوازده باب از خارج به جای پنجره های قدیمی جهت تهویه و روشنایی حرم.
17. آخرین تعمیرات اساسی در شهر سامراء كه توسط شیعیان انجام گرفته است، تعمیراتی است كه به فرمان حضرت آیة الله العظمی حاج آقا حسین بروجردی (ره) صورت پذیرفت كه عبارت اند از: ساخت دو باب حمام و ساختن حسینیه جهت اسكان زائران (كه متأسفانه در دوران صدام تخریب شده است).(17)