วิหารวัดโลกโมฬีตั้งอยู่ด้านหน้าเจดีย์โลกโมฬี เป็นวิหารหลังใหม่แทนวิหารหลังเดิม ภายหลังได้มีการบูรณะและยกฐานะจากวัดร้างเป็นวัดที่มีพระภิกษุอยู่จำพรรษา เป็นวิหารศิลปะแบบล้านนา ลักษณะงดงาม ประณีต มีลายแกะสลักอย่างสวยงาม ภายในวิหารมี “พระพุทธสันติจิรบรมโลกนาถ”   เป็นพระประธานลักษณะปางสมาธิ บรรจุพระบรมสารีริกธาตุไว้บนพระเมาลี มีเพดานและต้นเสาแกะสลักลวดลายต่างๆ อย่างงดงาม

ภายในวัดโลกโมฬีมีเจดีย์วัดโลกโมฬีตั้งอยู่ด้านหลังพระวิหาร สร้างขึ้นในภายหลังจากที่ได้ก่อสร้างวัดโลกโมฬี คือในช่วงสมัยพระเมืองเกศเกล้า ในปี พ.ศ. 2071 เป็นเจดีย์ทรงปราสาท แต่มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการพัฒนารูปแบบได้เพิ่มความสูงของเจดีย์ ตามหลักฐานที่ได้พบในส่วนชุดฐานปัทม์

ซุ้มประตูวัดโลกโมฬี อยู่ตรงด้านหน้าของวิหาร ติดกับถนน มีลวดลายปูนปั้นงดงาม ศิลปะแบบซุ้มประตูล้านนา

มณฑปพระนางจิรประภามหาเทวี ภายในประดิษฐานพระรูปของพระนางจิระประภา มหาเทวี ซึ่งพระองค์ได้ทรงอุปถัมภ์วัดโลกโมฬีครั้งเสวยราชย์ครองเมืองเชียงใหม่ไว้ให้คนรุ่นหลังได้ สักการะรำลึกถึงคุณความดีของพระองค์

กุฏิสมเด็จ เป็นกุฏิที่ทางวัดสร้างขึ้น เพื่อเป็นที่รองรับพระมหาเถระชั้นผู้ใหญ่ ที่เดินทางมาประกอบศาสนกิจที่เชียงใหม่ โดยมีพระเทพวรสิทธาจารย์ เจ้าอาวาสวัดพระธาตุดอยสุเทพฯ เป็นผู้อุปถัมภ์การก่อสร้าง