明伦堂在大成殿后，之间还建有龙门坊，意即祝福学子们鱼跃龙门，连中三元，也即文庙的第三进院。明伦堂为正房五楹，左右的贤侯祠和忠孝祠各三楹，形成明伦堂的耳殿，东西两庑是时习斋和日新斋各七楹。明伦堂又称彝伦堂，是强化孔子儒教的君臣、父子、尊卑等人伦关系的殿堂，是向生员灌输儒教伦理道德的讲堂。它创立于元代，初建时称崇文阁，明代更名为明伦堂。现在，明伦堂辟为孔子生平展。时习斋和日新斋也创立于元代大德二年(1298年)，是学宫中的主要学习场所。明洪武三年诏令全国立学，十五年(1382年)谕礼部颁发学校禁例十二条，禁止生员干涉词讼及妄言军民大事等，刻石置于学宫明伦堂之侧，称为卧碑。清顺治九年(1652年)又另立条款八项，颁刻学宫，称为《训士卧碑文》，文庙现存有顺治九年卧碑。
忠孝祠中供奉着平遥当地的一些忠节人物，该祠之设，是为了激励人们以儒教的“孝、悌、忠、信”为做人之本。据《平遥县志》考证，清乾隆四十一年(1776年)时，祠中供祀的忠节人物有：
任良弼：参加乡试时中“经元”，明弘治癸丑科(1493年)进士，初授翰林院庶吉士，继任刑科左给事中、吏科都给事中。善言辞，弹劾不避权贵，受皇帝赏识，升为通政使，执掌受事、封驳及把臣民密封申诉书直送皇帝亲阅等要职，成为明孝宗的喉舌。正德年问，宦官刘瑾专权，任良弼因拒绝刘瑾篡改皇上诏书，而被刘瑾诬陷下狱，发配辽阳充军，但仍持节不改，坚贞不屈。刘瑾于正德五年(1510年)被处死后，任良弼又官复原职，仍任通政使，更进一步受到皇帝的信任和朝野上下的尊敬。居官30年，两袖清风，一生家产仅琴书而已。
范道行：字太衢，自幼聪颖过人，9岁时就能作文吟诗。明万历癸卯科(1603年)举人。授任河南渑池县知县，注重教育，发展农耕桑蚕，当地百姓感其德政，为他建立生祠。万历末年，宦官魏忠贤专权，自称九千岁，四处索贿，范道行严辞拒绝行贿，被参劾罢官回乡。
杜思敬：字敬甫，元朝征行元帅左监军杜丰的第三子，元初以父之功勋，得以给尚未继位的忽必烈担任侍卫，经常有机会到时任太子太保、国子祭酒的著名理学家许衡(1209一1281)身边听讲学论道，受教匪浅。后授御史台都事，又改任治书侍御史，为元世祖忽必烈讲学，深受元世祖宠信，权贵大臣们无不为之侧目。后来元世祖忽必烈身边的一些人曾企图政变，事泄，许多近臣侍卫都受株连，惟独杜思敬仍被皇帝信任，并升任户部侍郎、顺德安西总管、汴梁总管，后又复任侍御史、中书参知政事等，晚年曾被派四川行省任左丞，杜思敬以年老多病为由而谢辞返乡。著有诗集《桦阳十景咏》，86岁仙逝，谥号“文定公”。
