Здание мечети представляет собой сооружение размером 25м х 25м, включающее цокольный этаж, конференц-зал и комнаты для омовения. Венчают сооружение купол, диаметром в 6,5 м и восьмиугольный минарет с двумя балконами, высотой 37 м. Внутренние помещения мечети облицованы мрамором и гранитом, а полы покрыты натуральными шерстяными коврами. Используемые на стёклах окон и дверей мечети мотивы звезды сельджуковского периода, гармонируют с внутренним убранством сооружения. Под куполом здания подвешена большая трёхъярусная люстра, характерная для османских мечетей. Большой интерес представляют каллиграфические росписи и греческие мотивы на потолке мечети, покрытые настоящим золотом.
Соборная мечеть была возведена на месте разрушенного татарского кладбища, недалеко от места, где до 1962 г. располагалось здание старого мусульманского храма. Новая минская мечеть может вместить в себя около 1500 тысяч верующих.
