به گزارش «شیعه نیوز»، گنبد دارای ۲ پوشش است: پوشش نخستین، سقفی است که از زیر (داخل حرم) دیده می‌شود و مقرنس کاری است. پوشش دوم برفراز پوشش نخستین نهاده شده و از خارج با آجرهای طلا پوشانده شده است و در معرض دید مردم قرار دارد. این گنبد را نخستین بار شاه طهماسب اول طلاکاری کرد و سپس این طلاکاری توسط شاه عباس تجدید شد. ارتفاع حرم از کف آن تا انتهای زیر سقفِ مقعر (پوشش داخلی) ۸/۱۸ متر، و تا قله گنبد بر فراز پوشش خارجی ۲۰/۳۱ متر است. پیرامون خارجی گنبد ۱/۴۲ متر، ارتفاع سرِ طوق گنبد ۵/۳ متر و ارتفاع سطح طلاکاری شده گنبد از آغاز تا قله آن ۴۰/۱۶ متر است. سطح خارجی گنبد که پوشیده از خشتهای مسی یا لایه‌ای از طلاست، دارای نقوش و خطوط و کتیبه‌های ممتاز است.
پس از طلاکاری گنبد در زمان شاه‌طهماسب چند رخداد متوجه آن شد.
از جمله در فتنه ازبک‌ها در سال ۹۹۷ هـ. ق. عبدالمؤمن‌خان ازبک، ضمن تاراج نفایس آستان قدس رضوی، دستبردی به طلاهای گنبد زد تا اینکه شاه‌عباس در طی سفری که با پای پیاده از اصفهان به مشهد آمد اقدام به مرمت و تزیین مجدد گنبد (۱۰۱۰-۱۰۱۶ هـ. ق.) با خشتهای طلا نمود.
جریان این رخداد را علیرضا عباسی خطاط معروف عصر صفوی در کتیبه دور گنبد، با خط بسیار زیبای ثلث نوشته که متن آن در کتاب مفاتیح‌الجنان شیخ عباس قمی نیز ذکر شده است.
علاوه بر هنرنمایی علیرضا عباسی، کمال‌الدین یزدی نیز کار معماری و کاشی‌کاری گنبد را برعهده داشته است.
در سال ۱۰۸۴ هـ. ق. زلزله عظیمی در مشهد رخ داد و خساراتی به گنبد و طلاکاری آن وارد شد که شاه سلیمان صفوی اقدام به ترمیم آن نمود و پس از دو سال از این حادثه، کار طلاکاری آن به پایان رسید.
در قسمت زیرین کتیبه کمربندی گنبد، کتیبه دیگری بر چهار ترنج به خط زیبای محمدرضا امامی اصفهانی جلوه می‌کند که بیانگر این حادثه است.
در آرشیو مدیریت امور اسناد و مطبوعات آستان قدس رضوی، نُه سند باارزش در مورد این زلزله مهیب و خرابی‌های آن موجود است.
طبق سند شماره ۵۳۸۳۸، سرطوق های طلا و کوشکی های مرصع گنبد مبارک رضوی که در اثر زلزله، منهدم شده بود، در تحویل خانه مبارک سرکار، با نقره و یاقوت و فیروزه‌های جدیدی که از نگین خانه آورده شده بود، تعویض می‌گردد.