Cami Mimar Sinan’ın diğer eserleri gibi sadelikten taviz vermeyen; ama sadeliği ihtişama dönüştürebilmiş mabetlerdendir. Süslemeler ve bezemeler daha çok kitabeler için kullanılmış olsa da mimari geometri başlı başına bir estetik harikası olmayı başarmıştır. Mihrabın yaslandığı duvardaki vitraylı pencereler ve mihrabın iki yakasındaki çerçeveler Sarhoş İbrahim adlı ustanın eseridir. Camide dört pembe fil ayağı üzerine oturtulmuş 26,5 metre çapında büyük bir kubbe yer alır ve kubbenin derinliği çapının iki katıdır. Bu Kubbenin hafif olması için özel tuğlalar imal edilmiş ve kubbenin yapımında bu tuğlalar kullanılmıştır. Ayrıca, Cami’nin duvarlarını oluşturan taşlar birbirlerine içten demir kenetlerle bağlanmış ve bu kenetlere eritilmiş kurşun dökülmüştür. Cami 128 adet pencereyle ve onlarca kandille aydınlatılmış; bu kandillerden çıkan isin duvarları kirletmemesi ve ayrıca; isten mürekkep yapımında istifade edilebilmesi için girişin üzerine bir is odası inşa edilmiştir. Caminin Beyaz Harem isimli, beyaz mermerden inşa edilmiş iç avlusunun dört köşesinde yükselen; ikisi üç şerefeli, ikisi de iki şerefeli olmak üzere dört minaresi vardır. Camideki dört minare, Kanuni’nin İstanbul’un fethinden sonraki dördüncü padişah oluşunu; minarelerdeki on şerefeyse, Osmanlı tarihinin onuncu padişahı oluşunu simgeler. Ayrıca iç avlunun ortasında, dikdörtgen bir havuzdan ve havuzun içindeki iki fıskiyeden müteşekkil, bitkisel motifli bir şadırvan vardır.