پس از حرم مطهر حضرت امام رضا عليه‏السلام، گنبد خشتي يکي از کهن‏ترين بناهاي امام‏زادگان در مشهد و آرامگاه امام‏زاده سيد محمد بوده که در سال 832 ه. ق وفات يافته و بناي اوليه‏ي مقبره‏اش مربوط به عهد تيموريان است. نسب وي با هجده واسطه به حضرت موسي بن جعفر عليه‏السلام مي‏رسد. شايان ذکر است، امام‏زادگان که با چند واسطه به معصوم مي‏رسند، قبورشان محل نزول رحمت و برکت و پناه درماندگان است که آنان مستجاب الدعوه هستند و خداوند دعا و خواسته‏ي ايشان را درباره‏ي زائران اجابت مي‏فرمايد. امام‏زاده سيد محمد صاحب کرامات بسيار است، بدين جهت در طول سال هزاران نفر از زائران حضرت رضا عليه‏السلام به زيارت اين امام‏زاده مي‏آيند حاجت مي‏گيرند و نذوراتي به اين بقعه تقديم مي‏دارند. بناي بقعه‏ي گنبد خشتي تقريبا به شکل مربع است که به سبک چهار ايواني ساخته شده و داراي چهار شاه‏نشين و هشت پنجره مي‏باشد. سقف بنا شامل دو پوشش است: پوشش اول قبه يا سقف است که با تزييناتي نفيس و مقرنس‏کاريهاي گچي است، پوشش دوم گنبد است که بر فراز قبه قرار دارد. کتيبه‏ي زير قبه حاوي آياتي از سوره‏ي مبارکه‏ي واقعه به خط ثلث و لبه‏ي چهار ايوان نيز با کتيبه‏اي از آيات سوره‏ي ملک به خط ثلث زينت يافته است. چون بناي اوليه گنبد با خشت خام ساخته شده، به «گنبد خشتي» معروف است. تعميراتي که در عهد صفويه در اين بقعه به عمل آمده، در کتيبه‏ي بنا تغييري را ايجاد کرده است. اما با مرمت و تعمير مجدد بنا پس از پيروزي انقلاب اسلامي در سال 1378 و با [ صفحه 112] دقت مرمت‏کاران کتيبه‏هاي تاريخي قرنهاي قبل، مجددا بازپيرايي و نمايان شد. سنگ قبر صندوقه‏اي و تاريخي امام‏زاده با خطوط و نقوش و کنده‏کاريهاي ممتاز، در ميان ضريح جاي دارد.