大庙火车站始建于20世纪30年代,为日本侵华时修建陇海铁路时建设。现保留有一座办公楼和数条铁轨。铁轨仍在使用。办公楼长20.2米,宽12米,局部宽13.8米,砖混结构,平面呈“L”型,青砖小瓦,现已改造成红砖红瓦,保留原有的建筑框架。办公室西有2个火车站附属建筑,后被改作民房,现仅能看到地基。办公室西30米处,存民国时期火车站工房,坐北朝南,主房、西配房保存较好,青砖灰瓦,东配房已改建。徐州博物馆还收藏有当时建造车站时使用过的石滚子。抗战时期东陇海铁路是侵华日军把在中国掠夺的财富经过连云港运回日本的重要通道。大庙火车站正处在陇海铁路线上,是徐州侵华日军重点防区之一,当时由日寇的一个小队和伪军的一个大队守卫,周围布满铁丝网,铁路两侧是两米多深的护路河,并饲养有两条狼狗,戒备十分森严。为遏止日寇的掠夺行为,当时苏鲁边区新四军在徐州一带的铁路线上与日寇展开斗争,曾采取扒铁路、割断电线来阻止日军军列通过,也经常与敌人开过来的巡逻铁甲车遭遇。为了更加稳、准、恨的打击敌人,1944年徐州地下党派出了墨振东同志到大庙火车站当站务员,主要了解日寇辎重运输情况,掌握日寇运输规律。墨振东同志记录了日寇列车通过大庙站的间隔时间、物资种类和数量等,并及时向组织上报告,由上级党组织命令前方铁路两旁埋伏的游击队在有利时机出击,多次重创了日寇军列,抢回日寇掠夺的物资,为抗战胜利做出贡献。