Bazydiospory 8–9,25 × 6,7–8 µm, odwrotnie jajowate, pokryte kolcami połączonymi ciągłymi lub przerywanymi grzbietami. Kolce 1-1,25 µm, często niecałkowicie amyloidalne, wyrostek wnęki haczykowaty, wydatny i stosunkowo długi (2 × 1,25–1,75 µm), hilum 3–3,75 µm, dość wyraźnie amyloidalne. Cystydy cylindryczne, 60–115 × 8–13 µm, tępe, ostrołukowe lub ostro zakończone.
Skórka gruba i zwarta, zbudowana ze strzępek wypełnionych winnoczerwonym pigmentem, który początkowo jest płynny, następnie kondensuje w zestalone ciałka. Pod warstwą epikutisu szerokie strzępki (6–18 µm) lub z ampułkowatymi nabrzmieniami, czasami przekształcone w sferocyty z wakuolami. Gatunki podobne Jest wiele gołąbków o podobnej barwie. Cechą, po której najłatwiej jest odróżnić gołąbka błękitnego jest jego charakterystyczny garbek utrzymujący się przez cały okres rozwoju owocnika.