孔庙建筑的基本功能是祭祀。庙内大多数殿堂庑祠等建筑都是用来祭祀的。孔庙除祭祀孔子等先圣及先贤先儒外，还有家庙祭祀的性质。孔子后裔衍圣公的主要职责是孔庙祭祀。

    孔庙祭祀即从公元前478年哀公立庙之始起。至汉以后，随着孔子地位的遂步提高，祭祀的规格也就逐步提高。南朝时期宋文帝元嘉二十二年（445年），皇太子释奠乐用登歌，北魏孝文帝延兴二年（472年）春二月，定祭孔子之制，惟用酒脯，禁妇女杂合。北宋太祖建隆元年（960年），帝谒孔子庙，释奠用永安之乐。宋真宗大中祥符三年（1010年）颁释奠仪注及祭器图。元武宗至大三年（1310年）冬十月，运登歌乐器于阙里孔子庙。元仁宗延佑五年（1318年）春正月，置孔子庙雅司乐一员。此后曲阜孔庙祭祀便有了专门的司乐。后遂渐形成定制之大成乐。明以后，大成乐乐舞生员一般在120人左右，多时可达180余人。

    孔庙祭祀名目繁多，规格不一，仪式内容也不相同。祭祀形式上分为官祭和家祭两类。释奠是孔庙祭祀中规格最高的。清康熙二十三年（1684年）圣祖来曲阜，于孔庙亲行释奠，行三跪九叩礼。清高宗乾隆皇帝八次来曲阜，也行释奠礼祭祀先圣先贤。释奠礼原为古代学校的祭祀典礼。“凡学，春，官释奠于其先师，秋冬亦如之。凡始立学者，必释奠于先圣先师”（《礼记•文王世子》）。曲阜孔庙汉代时长孙即四时祭祀，而官方祭祀每年只有两次，“春秋飨礼，财出王家钱，给犬酒直”（《乙瑛碑》•东汉）。晋太始三年（267年）命鲁国四时备三牲奉祀，至清代仍于每年四仲月举行。由衍圣公主祭孔子、四配，陪祭属官分祭十二哲、先贤、先儒、启圣祠、崇圣祠、寝殿、家庙等。因释奠安排在每季仲月的上丁日，所以又称丁祭。

    月塑释奠菜仪是一仲简单的祭祀，每月初一在孔庙举行，人数不多且只行一献礼。月望行香仪是每月十五（望日）举行的祭祀，规模与释菜相同。岁时常祭仪又叫家祭，供物与释菜礼相同，行三献礼，每年元旦、正月十五、端阳、中秋、重阳、冬至、岁除共七次，在孔庙家庙和崇圣祠举行。告祭仪即凡衍圣公家中有重要事情，则择日奉祝文告祭于家庙。祭中兴祖是在每年五月二十九日孔子第四十三代孙中兴祖孔仁玉的诞辰日举行，从家庙迎出孔仁玉牌位至诗礼堂，行三献礼。另外还有袷祭、遣官致祭、遣官祭告等祀典祭礼。

    孔庙建筑布局特别是明清两代的扩建设计，都充分地考虑到祭祀功能的因素。从大中门到奎文阁之间，原有两层院落，在同文门的东西两侧均有围墙将前后院落分开。明代庙宇向南扩建，考虑到祭祀大典的“彩排”需要，拆除了同文门两侧围墙，于此院内建造了明代碑亭四座。这组院落是孔庙祭祀前进行各种准备工作的场所，奎文阁楼上平时供藏书，楼下则是祭祀时的过殿和孔子夫妇及四配十二哲祭仪的“彩排”处；大中门是衍圣公及陪祭人员举行祭前戒誓仪式处；同文门及其左右四碑亭分别是存放历代碑碣及孔子五代祖、孔子父母、孔氏中兴主、两庑先贤先儒祭仪的“彩排”处；东西斋宿是衍圣公和地方官员祭祀前二日持斋住宿的地方。由此可见这一院落在祭祀中具有相当重要的作用。

    奎文阁后是大成门，宋时称为殿庭门，也称仪门，东西一线五门并立，并分三路布局，中路是大成殿、寝殿、东西两庑，奉孔子夫妇、孔鲤、孔伋、配、哲、先贤、先儒等，西路供奉孔子父母，东路供奉孔子五世祖，后为孔氏家庙。从大成门到寝殿的东西一线形成的矩形区域，是孔庙的祭祀区域，作为孔子神位所在地的大成殿，是孔庙的中心建筑，占据这个区域的中心位置。环绕着它而布置的建筑物和庭院，都是起陪衬烘托作用的。大成殿用高高的台基托起，突出于周围的建筑物之上，庄严肃穆、巍峨灿烂，表现了孔子的崇高地位，弟子儒者围于两庑，祖辈、后辈分庭配享，将祭祀的主次等位和谐地体现出来，使建筑形式和祭祀内容达到了完美的统一。

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