شهرت اصلی امامزاده داوود، به خاطر مسیر سخت و کوهستانی آن است. زمانی فقط با کمک قاطرچی‌ها امکان داشن این راه را طی کرد. حتی الان هم که مسیر راحت و آسفالت برای رسیدن به امامزاده کشیده شده، در انتهای مسیر ماشین‌ رو، حداقل یک ربع باید سر بالایی تندی را پیاده رفت. 

در قدیم اهالی تهران برای زیارت امامزاده داوود، معمولا شب را در فرحزاد می‌گذراندند و صبح روز بعد با کمک همین قاطرچی‌ها به امامزاده می‌رفتند.

زیارت امامزاده داوود، از زمان قاجاریه به یکی از عادات تهرانی‌ها تبدیل شد. طوری که ناصرالدین شاه قاجار، در قریه خوش‌ آب‌ و هوای شهرستانک که بسیار به این امامزاده نزدیک است، قصری ساخت تا بعد از زیارت، در آن‌جا استراحت کنند.

در گذشته بقعه امامزاده داوود از بنای سنگی مشتمل بر صحن و طاق نماهای کم عمق در اطراف و حرم و ایوان کوچکی در جنوب آن تشکیل می‌شد و گنبدی سبز رنگ داشت. وجود درختان بید بسیار کهن حکایت از بناهای قبل از صفویه دارد.

بنای اولیه این امامزاده سال‌ها پیش بر اثر سیلی بنیان کن از بین رفت و بنای فعلی که از ساقه گنبد بلند و گنبدی نوک تیز با دو گل دسته تشکیل شده است، بعدها جایگزین بنای اولیه شد. حرم هشت ضلعی کنونی و سرداب زیر آن در زمان فتحعلی شاه قاجار به جای بنای قدیمی که یقینا برج ساده سنگی بود، ساخته شد. درهای شمال و شرق حرم نیز به زمان فتحعلی شاه قاجار باز می‌گردد. در وسط حرم، ضریحی زیبا وجود دارد. وجود مرقد در داخل سرداب تنها منحصر به همین امامزاده است. نسبت امامزاده بر اساس زیارت نامه بقعه به امام زین العابدین (ع) می‌رسد.

هم به علت سختی راه و هم به خاطر آب و هوای خوش این منطقه، شب ماندن در مسافرخانه‌‌های اطراف امامزاده کاملا مرسوم است. علاوه بر مسافرخانه‌‌ها، امامزاده داوود به بازارش هم شهرت دارد.