آرامگاه امامزاده محمد (ع) در مجاورت آرامگاه بایزید بسطامی و در شهر بسطام قرار گرفته است. بسطام از توابع شهرستان شاهرود است و در استان سمنان واقع شده است.
بنا به روایتی امامزاده محمد (ع) فرزند امام صادق (ع) یا نوهی ایشان است و گفته میشود که امام صادق (ع) امامزاده محمد (ع) را برای راهنمایی و هدایت مردم، همراهِ بایزید به بسطام فرستاده بود. این امامزادهی بزرگوار قبل از فوت بایزید از دنیا میروند و ایشان را در این مکان دفن میکنند. آرامگاه امامزاده محمد (ع) شبیه گنبدی است که به فاصلهی تقریبا 15 متری سمت شمال آن ساخته شده و تقریبا قرینهی یکدیگرند. گنبد سمت شمال آن، به نام گنبد غازانخان معروف است و بنای آن را به غازان خان مغول نسبت میدهند.
غازان خان دو گنبد بنا کرد که یکی بر سر مزار امامزاده محمد (ع) و دیگری برای آرامگاه بایزید. وی در نظر داشت تا جسد بایزید را به داخل گنبد دوم انتقال دهد. اما شبی غازان خان در خواب دید که بایزید از انتقال خود به این مکان ناراضی است و از انتقال جسد بایزید به این مکان منصرف میشود.
بر طبق کتاب مرآةالبلدان، جسد غازان خان در سردابی که در کنار گنبد است، قرار دارد. مرآه البلدان تالیف محمد حسن خان صنیع الدوله، کتابی است در مورد جغرافی ایران و تاریخ قسمتی از سلطنت ناصرالدین شاه قاجار در ایران.
بنای امامزاده محمد (ع) در زمان پادشاهی محمد خدابنده مورد مرمت و بازسازی قرار گرفت. البته در زمان قاجار نیز این مکان مرمتشده است.