这是一首性质类似无题的有题诗。意境扑朔迷离，托寓似有似无，比有些无题诗更费猜详。题内的“圣女祠”，或以为实指陈仓（今陕西宝鸡市东）的圣女神祠，或以为托喻女道士居住的道观。后一种说法可能比较接近实际。不过，诗中直接歌咏的还是一位“上清沦谪”的“圣女”以及她所居住的环境—圣女祠。因此，读者首先仍不妨从诗人所描绘的直接形象入手来理解诗意。
古代有不少关于天上神女谪降人间的传说，因此诗人很自然地由眼前这座幽寂的圣女祠生出类似的联想。“白石岩扉碧藓滋，上清沦谪得归迟。”—圣女祠前用白石建造的门扉旁已经长满了碧绿的苔藓，看来这位从上清洞府谪降到下界的圣女沦落在尘世已经很久了。首句写祠前即目所见，从“白石”、“碧藓”相映的景色中勾画出圣女所居的清幽寂寥，暗透其“上清沦谪”的身份和幽洁清丽的风神气质；门前碧藓滋生，暗示幽居独处，久无人迹，微逗“梦雨”一联，同时也暗寓“归迟”之意。次句是即目所见而引起的联想，正面揭出全篇主意。“沦谪得归迟”，是说沦谪下界，迟迟未能回归天上。
颔联从门前进而扩展到对整个圣女祠环境气氛的描绘—“一春梦雨常飘瓦，尽日灵风不满旗。”如丝春雨，悄然飘洒在屋瓦上，迷蒙飘忽，如梦似幻；习习灵风，轻轻吹拂着檐角的神旗，始终未能使它高高扬起。诗人所看到的，自然只是一段时间内的景象。但由于细雨轻风连绵不断的态势所造成的印象，竟仿佛感到它们“一春”常飘、“尽日”轻扬了。眼前的实景中融入了想象的成分，意境便显得更加悠远，诗人凝望时沉思冥想之状也就如在目前。单就写景状物来说，这一联已经极富神韵，有画笔难到之妙。不过，它更出色的地方恐怕还是意境的朦胧缥缈，能给人以丰富的联想与暗示。王若虚《滹南诗话》引萧闲语云：“盖雨之至细若有若无者，谓之梦。”这梦一般的细雨，本来就已经给人一种虚无缥缈、朦胧迷幻之感，再加上高唐神女朝云暮雨的故实，又赋予“梦雨”以爱情的暗示，因此，这“一春梦雨常飘瓦”的景象便不单纯是一种气氛渲染，而是多少带上了比兴象征的意味。它令人联想到，这位幽居独处、沦谪未归的圣女仿佛在爱情上有某种朦胧的期待和希望，而这种期待和希望又总是象梦一样的飘忽、渺茫。同样地，当读者们联系“何处西南待好风”（《无题二首》之一）、“安得好风吹汝来”（《留赠畏之》）一类诗句来细加体味，也会隐隐约约感到“尽日灵风不满旗”的描写中暗透出一种好风不满的遗憾和无所依托的幽怨。这种由缥缈之景、朦胧之情所融合成的幽渺迷蒙之境，极富象外之致，却又带有不确定的性质，略可意会，而难以言传。这是一种典型的朦胧美。尽管它不免给人以雾里看花之感，但对于诗人所要表现的特殊对象—一位本身就带有虚无缥缈气息的“圣女”来说，却又有其特具的和谐与适应。“神女生涯原是梦”（《无题二首》之二）。这梦一般的身姿面影、身世遭遇，梦一般的爱情期待和心灵叹息，似乎正需要这梦一样的氛围来表现。
颈联又由“沦谪”不归、幽寂无托的“圣女”，联想到处境与之不同的两位仙女。道书上说，萼绿华年约二十，上下青衣，颜色绝整，于晋穆帝升平三年夜降羊权家，从此经常往来，后授权尸解药引其升仙。杜兰香本是渔父在湘江岸边收养的弃婴，长大后有青童自天而降，携其升天而去。临上天时兰香对渔父说：“我仙女也，有过谪人间，今去矣。”来无定所，踪迹飘忽不定，说明并非“沦谪”尘世，困守一地；去未移时，说明终归仙界，而不同于圣女之迟迟未归。颔、颈两联，一用烘托，一用反衬，将“圣女”沦谪不归、长守幽寂之境的身世遭遇从不同的侧面成功地表现出来了。
“玉郎会此通仙籍，忆向天阶问紫芝。”玉郎，是天上掌管神仙名册的仙官。通仙籍，指登仙界的资格（古称登第入仕为通籍）。尾联又从圣女眼前沦谪不归的处境转想她从前的情况，“忆”字贯通上下两句。意思是说，遥想从前，职掌仙籍的玉郎仙官曾经与圣女相会，帮助她登上仙界，那时的圣女曾在天宫的台阶上采取紫芝，过着悠闲自在的仙界生活，而此时却沦谪尘世，凄寂无托，不能不慨然。一结以“忆”字唤起今昔之感，不言而黯然神伤。“天阶问紫芝”与“岩扉碧藓滋”正构成天上人间的鲜明对照。
这首诗成功地塑造了一位沦谪不归、幽居无托的圣女形象。有的研究者认为诗人是托圣女以自寓，有的则认为是托圣女以写女冠。实际上圣女、女冠、作者，不妨说是三位而一体：明赋圣女，实咏女冠，而诗人自己的“沦谪归迟”之情也就借圣女形象隐隐传出。所谓“圣女祠”，大约就是女道观的异名，这从七律《圣女祠》中看得相当清楚。所不同的，只是《圣女祠》借咏圣女而寄作者爱情方面的幽渺之思，而《重过圣女祠》则借咏圣女而寄其身世沉沦之慨罢了。清人钱泳评“梦雨”一联道：“作缥缈幽冥之语，而气息自沉，故非鬼派”（《履园谭诗》）。由于其中融合了诗人自己遇合如梦、无所依托的人生体验，诗歌的意境才能在缥缈中显出沉郁。尾联在回顾往昔中所透露的人间天上之感，也隐然有诗人的今昔之感寄寓在里面。
前四句“中原初逐鹿，投笔事戎轩。纵横计不就，慷慨志犹存”，主要表现的是诗人在这之前的胸襟怀抱。那时候作者先后投到元宝、李密帐下，自以为胸有珠玑，频频向故主献策，但都不为故主所用，很有些怀才不遇的感慨。
“中原”等二句，表明了天下纷扰，各地豪强并起，争夺天下。正是投笔从戎的时机，与其做个刀笔之吏，还不如从军，谋定天下。《史记·淮阴侯列传》：“秦失其鹿，天下共逐之，于是高材疾足者先得焉。”《后汉书·班超传》：“久劳苦，尝辍业投笔叹曰：‘大丈夫无他志略，犹当效傅介子、张骞立功异域，以取封侯，安能久事笔砚间乎？’”纵横句，魏徵借此指自己曾向李密献下策，但不被李密所采纳，反被其耻笑为老生常谈。颇有苏秦不得志时的情景，英雄无用武之地。而“慷慨志犹存”一句充满了转折之意，表明了自己虽然屡遭挫折，但心中热血未灭、壮志依旧还在。
“杖策谒天子，驱马出关门。请缨系南越，凭轼下东藩”四句，主要勾勒诗人遇到明主，颇受唐高祖重用，为报高祖的知遇之恩，自告奋勇出潼关去招降山东的群雄，并表现所负使命之重大。“杖策”句指出作者果断为李渊献策，并义无反顾去实现这条计谋。“驱马”表达出作者奉命安抚山东时的豪迈、敏捷和急迫之态。“请缨”等二句，则用汉终军和郦食其的故事比拟自己的山东之行，表明所负使命的性质之非同凡比。“系”、“下”二动词轻捷活脱，生动地表现出其安邦定国的宏图大志，蕴含着大唐江山的辟建就在此行之意，显示了诗人卓越的政治远见。
“杖纡陟高岫，出没望平原。古木鸣寒鸟，空山啼夜猿”四句，表明作者在路途中的艰险景况。“杖纡”等二句，是写因为山路萦回，崎岖不平，行迹在群山中放眼望去，那些平原时隐时现、时出时没，反衬出作者心情因任务艰巨，前途未卜而起伏不平，忐忑不安。“古木”等二句，从听觉的角度来渲染旅途的荒凉凄楚。古老的丛林里寒鸟悲啼，深山夜间猿猴哀鸣，构成了一幅荒无人烟，战乱留给人民的是一片凄凉。诗人把复杂的心情，都融汇到生动的旅途景物描写中，做到意境两浑，情景交融，形象地暗示了完成使命的艰难和诗人心情的沉重。
“既伤千里目，还惊九逝魂。岂不惮艰险？深怀国士恩”四句，既有对出关前景的展望，也有其肺腑的坦露。“既伤”二句既表现作者不但知道前途的艰险，个人也担心自己的人身安全。伤千里目：是说远望心里伤感的意思。《楚辞·招魂》：“目极千里兮伤春心，魂兮归来哀江南”。九逝魂：屈原《哀郢》中有“魂一夕而九逝”的诗句。“岂不”二句的自问自答，更显示出诗人胸襟的坦荡。“岂不惮”意为有所惮，如同不掩饰自己对未知危险的恐惧，这不但无损于主人公的高大形象，反而更真实的展现了人性，更为作者明知山有虎偏向虎山行，更突现了他重意气、报太祖的知遇之恩。
最后四句“季布无二诺，侯赢重一言。人生感意气，功名谁复论”，是直抒胸臆，表明了作者重视信义，有恩必报，不图功名的思想。这里，诗人以季布、侯赢自比，表达了自己既然请缨就决不负使命的决心。“人生感意气，功名谁复论”，明确地反映出魏徵的人生观、价值观。
这首诗在艺术上的显著特色是气势雄伟，意境开阔，诗人善于抓住在历史进程中的巍峨奇观，以粗犷的笔触，一扫汉魏六朝绮靡浮艳的诗风，成功地展示了诗人急欲建功立业的感情世界。魏徵后来在《隋书·文学传序》中提倡一种将南朝的清绮与北国的气质合一的“文质彬彬”的雅体，《述怀》就基本上实践着这一主张。它一方面措语朴素，直抒胸臆，慷慨激昂，与声色大开的南朝诗风相异。另一方面又融汇典语，自铸新辞，对仗妥贴，与理胜其辞的河朔诗风不同。