圜丘坛是明清两代皇帝举行祭天大典的地方,每年的冬至日祭天,孟夏祈雨都是在这里举行的。
皇帝举行祭天仪式前,宫里的杂役们要提前在具服台搭好临时帐篷,供皇帝更换祭天礼服。祭天时,皇帝衣服的颜色也是有规定的,日坛的祭祀活动皇帝穿红色礼服,月坛的祭祀活动,皇帝穿月白色礼服,其他的祭祀活动都穿明黄色礼服。
天坛有具服台两座,南边的是圜丘坛具服台,北面的是祈谷坛具服台。
在圜丘坛举行祭天仪式时,皇帝的拜位设在圜丘坛中层台面正南台阶前,祝版案在最上层的天心石处,案上供祝版。祝版均是木制,上裱祝文。根据祭祀对象的不同,祝版的大小和颜色都有区别,祈谷坛用来祈谷的祝版就要比圜丘坛祭天的祝版要小一些。天坛祭祀所用的祝版都是蓝底蓝边的。
祭祀的前一日,皇帝会在紫禁城太和殿阅视祝版。皇帝冬至日祭天前,要在天坛的斋宫进行斋戒,时间为三天,但是到了清雍正以后,改为在紫禁城内建斋宫。在紫禁城内斋戒两天,到了第三天的时候才到天坛的斋宫进行斋戒。
皇帝前一日在太和殿阅视祝版后,出午门、正阳门、过天桥,从圜丘坛门进入天坛。到达天坛后,首先去皇穹宇给皇天上帝和各配位排位上香,然后再去神厨和神库阅视祭品和祭器,这些流程都完成之后,再到天坛的斋宫去斋戒。
祭天大典的时间是在冬至日当天的凌晨四点十五分到四点三十分,仪式共有九个环节,称为九举,分别是燔柴迎帝神、奠玉帛、进俎、初献礼、亚献礼、终献礼、撤馔、送帝神、望燎。九个环节都完成之后,仪式也就结束了,皇帝在到具服台更衣之后返回紫禁城。
在圜丘坛举行的另外一个祭祀活动就是祈雨礼,也叫常雩礼。每逢旱年的四月举行,祈雨礼后如果年景正常,则活动结束,如果不下雨,则会有官员告祀天神、地祗、太岁,七天一次,三次之后如果还不下雨,就要行特别隆重的大雩礼。古人认为天不降雨是因为皇帝对这个国家治理不力,是对皇帝及这个国家的一种警示,行大雩礼,是祈求上天的原谅,所以会特别的郑重,皇帝会从紫禁城亲自步行到天坛,以示虔诚。