آرامگاه باباطاهر مربوط به دوره خوارزمشاهی است و در شهر خرم آباد، در غرب قلعه فلک الافلاک، در محله ای معروف به در باوطاهر واقع شده است. سالها پیش کتیبه ای چوبین در داخل این آرامگاه وجود داشت که بر روی آن، شجره نامه شخص مدفون با ابیاتی نوشته شده و از وی در آن کتیبه با عنوان باباطاهر یاد شده بود. لازم به ذکر است که در لرستان لقب بابا برای کسانی به کار می رود که اهل حق هستند و احتمالا این آرامگاه به یکی از همین افراد تعلق دارد؛ اما قطعا این فرد باباطاهر عریان همدانی نیست. بنای آرامگاه متشکل از یک گنبد ساده و یک ورودی است. دیوارهای آرامگاه متشکل از ۸ ضلع است. محل قبر احتمالی باباطاهر در سردابه قرار دارد. در دوران معاصر یک اتاق کوچک که به آن قلندرخانه گفته می شود، به آرامگاه اضافه شده است. آرامگاه باباطاهر به عنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.