مقبره چلبی اوغلی در مسیر سلطانیه- خدابنده و در 500 متری جنوب غربی سلطانیه قرار دارد. این مجموعه از دو بخش خانقاه و مقبره تشکیل شده است. خانقاه شامل صحن مرکزی بوده و در اضلاع غربی و شرقی آن حجره‌هایی قرار گرفته‌اند. پلان معماری این مجموعه با الهام از عقاید و مراتب صوفیه طراحی شده و هر یک از فضاها با عملکردی خاص، اجرا شده است. واحد اول در قسمت ورودی به مرتبه فقرا اختصاص داشته و طالبان جنّت که مرتبه بعدی این فرقه بوده است، در زوایای قسمت ورودی جای می‌گرفتند. حجره‌های انفرادی صحن مرکزی با دارا بودن درهای کوتاه، محل ریاضت مریدان با توجه به مراتب آن‌ها بوده است. صحن خانقاه محل سماع جمعی بوده که سلطان در وسط و مریدان در گرداگرد آن حلقه می‌زدند و بدین ترتیب حلقه ذکر برپا می‌گردید. احتمالاً واحدهای جنوبی خانقاه به عنوان کلاس‌های آموزشی و فضای واقع در طرفین ایوان جنوبی محل حلقه ذکر زمستانی بوده است. طبقه دوم بنا در طرفین ایوان به شدت آسیب دیده و فروریخته و گرداگرد آن عنصری شبیه به جان پناه دیده می‌شود. در کل این مجموعه قرینه‌سازی کاملاً رعایت شده و مصالح اصلی بنا را لاشه سنگ‌ها و ساروج تشکیل داده است.
باستان‌شناسان و محققان این مجموعه را به سلطان چلبی منسوب نموده و تاریخ احداث بنا را سال 728 هجری قمری بیان نموده‌اند. عده‌ای از محققان بنای خانقاه را مقدم بر مقبره سلطان چلبی می‌دانند و بعضی از آنان تاریخ احداث مقبره را مقدم بر خانقاه اعلام نموده‌اند.
دونالد ویلبر در کتاب معماری اسلامی ایران، در دوره ایلخانان نوشته است «… بنابراین احتمال که مقبره قبل از خانقاه ساخته شده و این محل از نظر تبرک برای بنای خانقاه در نظر گرفته شده باشد تاریخ مقبره را به احتمال می‌توان در حدود سال 1330 میلادی (730 هجری قمری) دانست».
آندره گدار سال احداث بنای خانقاه را 733 هجری قمری پیشنهاد نموده است. مطالعات عمومی و سطحی تاریخ بنای خانقاه را پیشتر از سالی که پیشنهاد گردیده ارائه می‌دهد زیرا سال تعیین شده احداث این بنا، مربوط به اواخر دوران ابوسعید است که حیات سیاسی و اقتصادی سلطانیه و حکومت، رو به افول بوده و احداث چنین بناهایی در آن محل بعید به نظر می‌رسد.
یکی از مدارک بسیار ارزنده‌ای که در حل مسئله تاریخ‌گذاری واقعی بنای خانقاه از اهمیت بسزایی برخوردار است مطالعه کتیبه حک شده جرز جنوبی ایوان جنوبی است. این کتیبه در سه قطعه که یکی در بالا و دو قطعه در طرفین ایوان نوشته شده از اسناد بسیار معتبر در شناسایی شهر سلطانیه و نکات و دقایق آن است. قسمتی از این کتیبه از میان رفته ولی آثار باقیمانده و قابل بررسی به این پرسش پاسخ مناسب داده است. در متن کتیبه القابی چون صاحب معظم و افتخار ایران نام برده شده است که این القاب متعلق به شمس‌الدین می‌باشد که نام وی محمد بن محمد جوینی است و از رجال دوره اباقاآن مغول است. وی پسر بهاءالدین محمد؛ صاحب دیوان است که در سال657 به حکومت بغداد منسوب شد و پس از جلوس سلطان احم تکودار، حکومت خراسان، مازندران، آذربایجان و عراق عجم به وی واگذار گردید و پس از شکست سلطان احمد و به قدرت رسیدن ارغون، خواجه شمس‌الدین محمد به اصفهان گریخته و پس از به قتل رسیدن احمد به طرف اردوی ارغون حرکت نموده و از وی عذرخواهی کرد و عاقبت در نزدیک اهر در سال 683 به قتل رسید. این شخصیت یکی از رجال بزرگ و پر افتخار ایران در عهد ایلخانان و از نظر فضیلت زبانزد خاص و عام بوده است.
با ذکر آنچه گذشت این بنا در حدّفاصل سال‌های 657 (سال به قدرت رسیدن وی) و 683 (سال قتل وی) احداث گردیده و وقف خانقاه شمسیه شده است. به استناد متن کتیبه، سال 733 تاریخ احداث بنا نبوده بلکه سال نوشتن کتیبه است.
قسمت دوم این مجموعه تاریخی، بقعه سلطان چلبی است. پلان این بنا هشت ضلعی است و هر ضلع آن از نمای خارجی به طول 4/16 متر، به ارتفاع 17 متر و به قطر 7/5 متر با زیبایی خاصی طراحی و اجرا گردیده است. بنا ابتدا با سه ردیف سنگ تراشیده ساخته شده که در این قسمت سنگ‌هایی از نوع ماسه‌ای کم‌دوام به کار رفته و سپس آجرچینی با سبک زیبای آلت و لغت و کاربندی آجری تا ارتفاع 2/5 متر اجرا شده است. فرم آجرچینی در طاق نماهای هشت‌گانه متفاوت به نظر می‌رسد. پس از آن ادامه کار با آجرچینی ساده انجام گرفته و حدّفاصل جرزهای هشت‌گانه طاق نماهای زیبایی طراحی و اجرا شده که طاق‌های پنج او هفت کند آن را زینت داده‌اند. بالای این جرزها گنبد آجری با ساقه نسبتاً بلند استوار شده است. پلان هشت ضلعی با اجرای ترمپه‌ها به پلان 16ضلعی و سپس به دایره تبدیل شده و گنبد بر آن نشسته است.
سبک قبر سلطان چلبی در این آرامگاه اهمیتی بسزا دارد. از این نظر که این قبر حلقه ذکر صوفیه را تداعی می‌کند بدین معنی که داخل مقبره به فضاهایی تقسیم گردیده که جسد سلطان در وسط دفن شده و اجساد مریدان با توجه به درجه و مراتب آن‌ها، در گرداگرد آن قرار داده شده است.
