Batılılaşma eğilimlerinin mimaride ortaya çıkmaya başladığı bir devirde ortaya çıkan camii ve külliyesi, Osmanlı mimarisinde bir dönüm noktası sayılmaktadır.
Caminin yer aldığı alanda daha önce Osmanlı şeyhülislamlarından Hoca Sadettin Efendi’nin eşi Fatma Hatun’un mescidi bulunmaktaydı. Fatma Hatun Mescidi yıkılmaya yüz tutunca I. Mahmut’un emri ile yerine camii inşaatı başladı; Mustafa Ağa ve yardımcısı Simeon Kalfa (Mimar Simeon) tarafından gerçekleştirilen inşaat; I. Mahmut’un ölümünden sonra üç yıllık saltanat süren kardeşi III. Osman zamanında “Nur-u Osmani” (Osmanlı’nın Nuru) adıyla tamamlandı. Adını, padişah III. Osman’dan ve caminin içindeki ışıktan aldığı söylenir.
Cami ile birlikte medrese, imarethane, kütüphane, türbe, çeşme ve sebilden oluşan bir külliye inşa edilmiştir. Çevresindeki birkaç dükkân da külliyeye dahildir. Barok sanatının etkisi kütüphane, türbe, çeşme ve sebilde de görülmektedir
