Caminin ilk mimarı Mimar Mehmet Bey'dir. 

Günümüzdeki mimari yapısı 17. ve 18. yüzyıl camilerinin karakterlerini taşımaktadır. Uzunlamasına dikdörtgen bir plana sahip yapı, taş kaideli, tuğla duvarlı ve kiremit çatılıdır. Cami, adını bahçesindeki Hacı Bayram Türbesi'nden alır. Mihrap duvarına bitişik olan türbe, 1429 yılında yapılmıştır. Kare planlı, sekizgen tamburlu türbenin üzeri kurşun kubbe ile örtülüdür.