1939年6月21日至22日,成吉思汗灵榇由内蒙古迁往甘肃榆中,途经延安时,延安各界曾举行了隆重的迎灵和送灵祭典仪式。中共中央、八路军总部、边区政府都派代表参加了祭典。毛泽东献了花圈。
1940年3月31日,陕甘宁边区蒙古文化促进会在延安成立后,即向边区政府建议在延安修建成吉思汗纪念堂和蒙古文化陈列馆。边区政府采纳了这个建议,并很快选址施工。同年7月24日(农历6月20日),适值成吉思汗夏季公祭祭期,延安各界人士在延安城北杨家湾村(今属延安市桥沟乡)举行了纪念成吉思汗大会,并举行成吉思汗纪念堂暨蒙古文化陈列馆落成典礼。朱德、吴玉章等出席并讲了话。
成吉思汗纪念堂为一孔大土窑洞。窑洞门口上方,悬挂着“成吉思汗纪念堂”红色匾额。祭堂正中供奉着成吉思汗塑像,塑像上方为黄色匾额“世界巨人”。塑象后面的墙壁上彩绘有凌空飞舞的巨龙。左、右两侧墙则为表现成吉思汗生平事迹的彩绘壁画。
成吉思汗纪念堂落成后,由陕北公学少数民族部管理。每逢祭期,延安各界人士及在延安的蒙古族代表都在这里举行公祭。
成吉思汗纪念堂旧址,现仍保存完好,唯塑像与壁画无存,窑洞由杨家湾小学使用。