امامزاده سید نصرالدین از نخستین امامزاده‌های تهران است که پیشینه آن مربوط به قبل از انتخاب این شهر به پایتختی است. مطابق آثار باقیمانده در این بنا، ساختمان امامزاده سید نصرالدین مربوط به سده دهم قمری است. مقبره پدر امامزاده سید ناصرالدین یعنی سید احمد در اصفهان قرار دارد و پدر امامزاده سید احمد، امامزاده سید علی است که در کاشان به خاک سپرده شده است.
ساختمان این امامزاده به دلیل قدمت تاریخی در زمره آثار ثبتی سازمان میراث فرهنگی به شمار می‌رود و تاکنون چند بار بازسازی شده است. آخرین مرمت آن از سال ۱۳۸۲ با مجوز اداره اوقاف و به همت میراث فرهنگی شروع شده است. در این امامزاده کاشی‌کاری‌های زیبای دوره قاجار به چشم می‌خورد و کاشی‌های نقش برجسته داخل محوطه ضریح که به رنگ سیاه ـ سفید و آبی هستند به قدری خیره‌کننده است که انسان از دور گمان نمی‌برد کاشی است و رنگ شاد و متنوع کاشی‌کاری‌های محوطه بیرونی و درونی امامزاده از زیبایی و ظرافت خاصی برخوردار است که در کمتر امامزاده‌ای به چشم می‌خورد.
در کنار خیابان خیام قبل از میدان محمدیه، امامزاده‌ای زیبا واقع شده که مشتمل بر بقعه هشت ضلعی قدیمی است که تصور می‌رود از آثار قرن نهم هجری باشد. و طبق کتیبه‌های موجود، در سال‌‌های ١٣١٠ و ١٣١١ ق. به دستور منیرالسلطنه، از محل دارایی ابراهیم‌خان وزیرنظام (برادرش) رواق و صحن و آیینه کاری و کاشی‌کاری‌های آن انجام گرفته است.
این بقعه منسوب به مدفن سید ناصرالدین از فرزندان امام زین‌العابدین (ع) است و کتیبه قدیمی‌تر آن بر روی قطعه چوبی بالای ضریح جدید قرار دارد که می‌رساند حاجی میرزا تقی تهرانی در سال ٩٩٣ ق. بانی ضریح قدیمی بوده و استاد قطب‌الدین بن سیف طرشتی آن را ساخته است و امروز جز قطعه کتیبه مزبور چیزی از ضریح قدیمی باقی نیست. / آثار تاریخی تهران
بر اثر احداث خیابان خیام صحن وسیع و کاشی کاری این بقعه و درخت کهن سالی که در جلوی آن قرار داشت از میان رفت و اینک تنها قسمت کوچکی از صحن در جلو ایوان و بقعه باقی مانده است.
اعتماد‌السلطنه نیز روز 8 محرم 1299ق. آرد:
امروز شاه (ناصرالدین شاه) تکیه سید نصرالدین یا ناصرالدین واقعه در محله ملک‌آباد می‌رود این تکیه در جنب امامزاده است.
دکتر بروگش هم از آن یاد کرده است:
«... امامزاده سید نصرالدین در وسط یک قبرستان بزرگ واقع شده است. این قبرستان محل عبور و مرور است و عابران با اسب و الاغ یا پیاده از روی قبر‌ها می‌گذرند و آن جا را کثیف می‌کنند ...» / سفری به دربار سلطان صاحبقران، نقل از فرهنگ تاریخ تهران.
