İnşa tarihi kesin şekilde bilinmemektedir. Yapıldıktan kısa bir müddet sonra harap olan yapı 523’te (1129) Irak Selçuklu Hükümdarı Mugīsüddin Mahmûd b. Muhammed Tapar, 658’de (1260) atabeglerden Mücâhid İshak tarafından tamir ettirilerek genişletilmiş, yanına bir medrese ilâvesiyle külliye haline getirilmiştir.

Osmanlı döneminde caminin doğu kanadındaki medrese hücreleri kaldırılmış, yerine iki nefli bir mescidle 1905’te bir saat kulesi inşa edilmiş, cami ve minare onarılmıştır. Vakıflar Genel Müdürlüğü’nce 1957-1980 yıllarında tekrar elden geçirilen caminin ilk yapısından kubbeleri taşıyan orta ayaklarla minaresi kalmıştır. Zamanla doğuya doğru eğrilen minare de 1974-1975’te sökülüp yeniden inşa edilmiş ve yakın zamanda tekrar esaslı bir onarım görmüştür.

Kaynaklara göre ilk cami, eyvanla birleşen mihrap önü kubbeli yapısıyla Büyük Selçuklu mimarisinin plan şemasını sergiliyordu. Daha sonra mihrap önü kubbesinin iki yanına kubbeli iki mekânla eyvana dikey uzanan beşik tonozlu iki nef eklenerek transeptli enine gelişmiş bir cami haline getirilmiştir.

        Vakıflar Genel Müdürlüğü'nce gerçekleştirilen restorasyonda yapı merkezinin asıl planına bağlı kalınarak yan kanatlarda ve çevrede yeni bir düzenlemeye gidilmiştir. Bugün zeminin ortalama 3,5 metre aşağısında kalan caminin etrafı avlu duvarıyla çevrilmiştir. Avluya kuzeyden geniş bir merdivenle inilmektedir. Dikdörtgen planlı camiye geçiş cepheden hafif dışa taşan basık kemerli bir kapıyla sağlanmıştır. Kapının bulunduğu eyvan mihraba dikey olarak uzanmaktadır. İkişer kemerle birbirine ve eyvana açılan kıble duvarına paralel neflerin üstleri beşik tonozla örtülmüştür. Bu mekân doğu ve batıda ikişer, kuzeyde altı pencereden ışık almaktadır. Bu bölümden birbirine kemerlerle bağlanmış, üstleri üç kubbeyle örtülü ön kısma geçilmektedir. İki yandaki dar uzun dikdörtgen hücreler Vakıflar Genel Müdürlüğü'nün tamiri sırasında yapılmıştır.

Mihraba paralel yan yana üç kubbeden ortadaki diğerlerinden daha büyük tutulmuş, kalın ayaklarla desteklenen tromp geçişli kubbeler sekizgen kasnak üzerine oturtulmuştur. Yeni yapıda pencere açıklıklarını çeviren sivri kemerlerle geometrik şekilli alçı şebekelerden başka süslemeye yer verilmemiştir. Kıble duvarındaki alçı mihraplar 1962’de inşa edilmiş olup önlerindeki yuvarlak sütunçe ve kemerleriyle yarım daire planlı nişlerden meydana gelmektedir. Ancak eyvanın iki yanında kubbeleri taşıyan orta ayaklardaki tâli mihraplar ilk yapıdan kalmadır. Restorasyon sırasında ortaya çıkarılan bu mihraplar süslemeleriyle birlikte günümüze ulaşmıştır. Aynı özelliği taşıyan mihrapların niş ve kavsaralarına kırmızı tuğla zemin üzerine yerleştirilmiş fîrûze ve lâcivert renkli çinilerden yıldız örnekli geometrik şekiller işlenmiştir. Dış çerçevedeki palmetler ve kûfî yazı kuşağı dökülmüştür. Asıl mihrapların da benzer kompozisyonlu mozaik çinilerle süslendiği sanılmaktadır. Caminin, Ankara Etnografya Müzesi’nde sergilenen ceviz ağacından şahane minberi 611 (1214-15) tarihiyle sekiz sanatçı ve mütevelli adı taşıyan tek örnek durumundadır. Gerçek kündekârî tekniğiyle yapılan minberde beşgen ve beş köşeli yıldız çerçeveli bitki süslemeleri hâkimdir.

        Vaktiyle caminin kuzeydoğu köşesine bitiştiği anlaşılan minare bugün camiden uzakta kalmıştır. 1975 restorasyonu sırasında dış kısmı muhafaza edilerek sökülmüş, temel, çekirdek, merdivenler ve iç duvarı betonla yeniden yapılmış ve süslemeleri üzerine monte edilmiştir. Yakın zamanda gerçekleştirilen restorasyonda minaredeki tuğla kaplamalar sökülüp düzenlenerek yeniden monte edilmiştir. Bu çalışmada sırlı tuğlalı motiflerde düzeltmeler yapılmış, eksik kısımlar tuğla olarak tamamlanıp üzerleri boyanmıştır. Minarenin kare planlı, dikdörtgen prizması şeklindeki kaidesi oldukça yüksek tutulmuştur. Kısa bir pabuçtan sonra silindir biçiminde devam eden gövde yukarıya doğru daralır. Kaide ince şeritlerle üç geniş süsleme kuşağına ayrılmıştır. Altta fîrûze sırlı tuğla dizileriyle elde edilen eşkenar dörtgen ve zikzak motifleri, kapı kemeri hizasında madalyon şeklinde kesilmiş yıldızlarla etrafındaki kollardan oluşan fîrûze mozaik çinili kuşak yer almaktadır. Üstte yine sırlı tuğla malzemenin şekillendirdiği geometrik süslemeler bulunmakta, alt kısımlarda kaidedeki örneklerin tekrar edildiği görülmektedir.