این بنا یکی از آثار ارزشمند معماری دوره خوارزمشاهیان در ایران به شمار می رود . بنا در مساحتی حدود ۸۲۰ متر مربع با نقشه دو ایوانی ساخته شده و متشکل از دو ایوان شمالی و جنوبی ، دو ایوانچه در طرفین ایوان ها ، شبستانی در ضلع شرقی ایوان جنوبی و احتمالاً شبستانی به قرینه آن در ضلع غربی ، دو رشته رواق در طرفین صحن ، اتاق گنبد دار چهار گوش در ضلع غربی ایوان شمالی و سردری مزین است .
سردر ورودی مسجد ، در ضلع شمالی بنا قرار گرفته و مزین به تزئینات غنی و زیبای آجرکاری، گچبری و کتیبه هایی چند است. این سردر به صورت ایوانی با قوس شکسته است که در حاشیه داخلی آن، دو ستون نمای آجری اجرا شده است. این ستونها در پایین بر روی سکوی طرفین سر در قرار گرفته و در بالا به سر ستون مکعب شکل پایان می پذیرد. در طرفین این ستون نماها نیز تزئینات آجری تراش به شکل هشت ضلعی منتظم که در فضای خالی داخل شعاعهای آنهاسفال مهری با نقش گیاهی نشانده اند و گچبری هایی با نقوش هندسی وجود داشته که بخش اعظم آن فرو ریخته است.پیشانی سردر نیز دارای تزئینات گچبری است. دیواره های داخلی سردر با تزئینات گچبری به شکل مربعهای کوچک و پوشش طاقی سردر با گچبری و مقرنس تزئین شده است. در پاکار طاق سردر، کتیبه ای سرتاسری به خط نسخ و در زمینه تزئینی گچبری شده است مضمون این کتیبه آیات قرآنی است که به شدت آسیب دیده است. در انتهای سردر ورودی درگاه کوتاهی به ارتفاع ۵/۱متر قرار دارد.وضعیت درگاه نشان می دهد که در دوره های متأخرتر، آنرا کوچک و کوتاه کرده اند پس از سردر، دالانی به عرض حدود ۵/۲ و طول ۶ متر قرار دارد که از طریق آن به صحن و شبستان جانبی میتوان راه یافت. صحن مسجد به شکل مربع مستطیل، در جنوب و شمال با دو ایوان بزرگ و در غرب و شرق با بقایای رواقهای جانبی محدود می شود. ایوان بزرگ و جنوبی مسجد به عرض ۶۲/۶و عمق ۲۵/۱۱ متر، از ایوان مقابل بزرگتر و مرتفعتر است. این ایوان با قوسها و طاق گهواره ای عرضی و نیم گنبد انتهایی پوشش یافته است.
در دیواره های ضلع غربی و شرقی ایوان درگاههایی با پوشش یافته است. در دیوارههای ضلع غربی و شرقی ایوان درگاههایی با پوشش طاقی تعبیه شده که به فضاهای جانبی راه پیدا می کند. در دو طرف ایوان دو ستون نما ساخته شده و بر روی آنها آجرهای حاشیه داخلی قوس ایوان مشبک قالب زده به ابعاد ۲۰*۲۰ سانتی متر کار کرده اند . از فراز ستون نمای پایه ایوان غربی، کتیبه های کوفی آمیخته با نقوش اسلیمی و گیاهی آغاز می شود و بر روی ستون نمای پایه شرقی خاتمه می پذیرد. این کتیبه به شدت آسیب دیده، با این حال متن آن طبق معمول، آیاتی از قرآن بوده است. نمای ایوان با تزئینات آجری پیش بر و قالب زده با نقوش هندسی و گره مزین شده است. بر دیوار شرقی ایوان،محراب گچبری با نقوش هندسی، گیاهی و زنجیره ای شکل و کتیبه کوفی قراردارد که متن کتیبه آن سوره «اخلاص » است. در ضلع جنوبی ایوان نیز محراب گچبری و رنگ آمیزی شده ای قراردارد که منقوش به طرحهای هندسی، گیاهی، اسلیمی و کتیبه ای قرآنی به خط کوفی و نسخ است. متن کتیه نسخ آیه ۱۱ سوره « مریم » است. بخش فوقانی ضلع جنوبی ایوان و انتهای پوشش نیم گنبد آن، با مقرنس کاری زیبایی گچبری شده و با نقوش اسلیمی، گیاهی، و هندسی تزئین شده است. در میان یکی از مقرنسها ی ردیف اول، یک مستطیل و در میان آن عبارت « عمل علی بن ابوالحسن بن محمود الجامی ( الحاجی) الشهرستانی» نام معمار یا استاد کار تزئین بنا اجرا شده است در طرفین ایوان جنوبی، دو ایوانچه ساخته شده که بر پیشانی آنها نقوش هندسی، گیاهی و اسلیمی گچبری شده و بخش عمده آنها فرو ریخته است.
در نمای قوس بیرونی ایوانچه ها کتیبه ای به خط کوفی مشبک مشجر گچبری شده که متن کتیبه ایوانچه شرقی، آیه ۳۱ سوره «اعراف» است. در پاکار طاق ایوانچه غربی، کتیبه دیگری به خط نسخ متمایل به ثلث نوشته شده است ایوان شمالی بنا دقیقاً با ایوان جنوبی هم محور نیست. ارتفاع این ایوان ۱۲ ، عرض آن ۵۰/۶ متر و عمق آن ۵۲/۷ متر است.در حاشیه قوس ایوان، دو ستون نما و بر روی آنها، آجرهای مشبک پیش بری به شکل متوازی الاضلاع کار کرده اند. از بالای ستون نمای ضلع شرقی ایوان، دو کتیبه مجزا شروع می شود. که بر روی ستون نمای ضلع غربی خاتمه می یابد. کتیبه اول به خط کوفی مشبک مشجر و کتیبه اول به خط کوفی مشبک مشجر و کتیبه دوم به خط نسخ متمایل به ثلث است. که هر دو به شدت آسیب دیده اند.تزئینات نمای آجری، منقوش به نقوش هندسی گیاهی است.
سردر ورودی مسجد ، در ضلع شمالی بنا قرار گرفته و مزین به تزئینات غنی و زیبای آجرکاری، گچبری و کتیبه هایی چند است. این سردر به صورت ایوانی با قوس شکسته است که در حاشیه داخلی آن، دو ستون نمای آجری اجرا شده است. این ستونها در پایین بر روی سکوی طرفین سر در قرار گرفته و در بالا به سر ستون مکعب شکل پایان می پذیرد. در طرفین این ستون نماها نیز تزئینات آجری تراش به شکل هشت ضلعی منتظم که در فضای خالی داخل شعاعهای آنهاسفال مهری با نقش گیاهی نشانده اند و گچبری هایی با نقوش هندسی وجود داشته که بخش اعظم آن فرو ریخته است.پیشانی سردر نیز دارای تزئینات گچبری است. دیواره های داخلی سردر با تزئینات گچبری به شکل مربعهای کوچک و پوشش طاقی سردر با گچبری و مقرنس تزئین شده است. در پاکار طاق سردر، کتیبه ای سرتاسری به خط نسخ و در زمینه تزئینی گچبری شده است مضمون این کتیبه آیات قرآنی است که به شدت آسیب دیده است. در انتهای سردر ورودی درگاه کوتاهی به ارتفاع ۵/۱متر قرار دارد.وضعیت درگاه نشان می دهد که در دوره های متأخرتر، آنرا کوچک و کوتاه کرده اند پس از سردر، دالانی به عرض حدود ۵/۲ و طول ۶ متر قرار دارد که از طریق آن به صحن و شبستان جانبی میتوان راه یافت. صحن مسجد به شکل مربع مستطیل، در جنوب و شمال با دو ایوان بزرگ و در غرب و شرق با بقایای رواقهای جانبی محدود می شود. ایوان بزرگ و جنوبی مسجد به عرض ۶۲/۶و عمق ۲۵/۱۱ متر، از ایوان مقابل بزرگتر و مرتفعتر است. این ایوان با قوسها و طاق گهواره ای عرضی و نیم گنبد انتهایی پوشش یافته است.
در دیواره های ضلع غربی و شرقی ایوان درگاههایی با پوشش یافته است. در دیوارههای ضلع غربی و شرقی ایوان درگاههایی با پوشش طاقی تعبیه شده که به فضاهای جانبی راه پیدا می کند. در دو طرف ایوان دو ستون نما ساخته شده و بر روی آنها آجرهای حاشیه داخلی قوس ایوان مشبک قالب زده به ابعاد ۲۰*۲۰ سانتی متر کار کرده اند . از فراز ستون نمای پایه ایوان غربی، کتیبه های کوفی آمیخته با نقوش اسلیمی و گیاهی آغاز می شود و بر روی ستون نمای پایه شرقی خاتمه می پذیرد. این کتیبه به شدت آسیب دیده، با این حال متن آن طبق معمول، آیاتی از قرآن بوده است. نمای ایوان با تزئینات آجری پیش بر و قالب زده با نقوش هندسی و گره مزین شده است. بر دیوار شرقی ایوان،محراب گچبری با نقوش هندسی، گیاهی و زنجیره ای شکل و کتیبه کوفی قراردارد که متن کتیبه آن سوره «اخلاص » است. در ضلع جنوبی ایوان نیز محراب گچبری و رنگ آمیزی شده ای قراردارد که منقوش به طرحهای هندسی، گیاهی، اسلیمی و کتیبه ای قرآنی به خط کوفی و نسخ است. متن کتیه نسخ آیه ۱۱ سوره « مریم » است. بخش فوقانی ضلع جنوبی ایوان و انتهای پوشش نیم گنبد آن، با مقرنس کاری زیبایی گچبری شده و با نقوش اسلیمی، گیاهی، و هندسی تزئین شده است. در میان یکی از مقرنسها ی ردیف اول، یک مستطیل و در میان آن عبارت « عمل علی بن ابوالحسن بن محمود الجامی ( الحاجی) الشهرستانی» نام معمار یا استاد کار تزئین بنا اجرا شده است در طرفین ایوان جنوبی، دو ایوانچه ساخته شده که بر پیشانی آنها نقوش هندسی، گیاهی و اسلیمی گچبری شده و بخش عمده آنها فرو ریخته است.
در نمای قوس بیرونی ایوانچه ها کتیبه ای به خط کوفی مشبک مشجر گچبری شده که متن کتیبه ایوانچه شرقی، آیه ۳۱ سوره «اعراف» است. در پاکار طاق ایوانچه غربی، کتیبه دیگری به خط نسخ متمایل به ثلث نوشته شده است ایوان شمالی بنا دقیقاً با ایوان جنوبی هم محور نیست. ارتفاع این ایوان ۱۲ ، عرض آن ۵۰/۶ متر و عمق آن ۵۲/۷ متر است.در حاشیه قوس ایوان، دو ستون نما و بر روی آنها، آجرهای مشبک پیش بری به شکل متوازی الاضلاع کار کرده اند. از بالای ستون نمای ضلع شرقی ایوان، دو کتیبه مجزا شروع می شود. که بر روی ستون نمای ضلع غربی خاتمه می یابد. کتیبه اول به خط کوفی مشبک مشجر و کتیبه اول به خط کوفی مشبک مشجر و کتیبه دوم به خط نسخ متمایل به ثلث است. که هر دو به شدت آسیب دیده اند.تزئینات نمای آجری، منقوش به نقوش هندسی گیاهی است.