İstanbul Anadolu yakası Beylerbeyi Semti‟nde yer alan yapı, Sultan I. Abdülhamid’in, annesi Râbia Sultan adına inşa ettirmiş olup caminin mimarı Tâhir Ağa’dır. Denizin hemen kıyısındaki alan üzerinde 1777’de başlayan inşaat 1778 tarihinde tamamlanarak ibadete açılmıştır. 1766 depreminde yıkılan eski Fâtih Camii’ni yeni baştan inşa eden Tâhir Ağa, mimarlık sanatındaki gücünü 1763’te bütünüyle kendi eseri olan Lâleli Camii’nde göstermiştir. Bu iki faaliyet sırasında sanatkârın değişmekte olan mimari akıma nasıl uyum sağladığı gözlenmektedir. Bundan on beş yıl sonra ele aldığı Beylerbeyi Camii ise Balyan ailesinin mimari sahada faal olduğu bir devreye rastlamaktadır. Bu dönemde Tâhir Ağa gibi bir ustanın değişimin özünü kavrayıp üstün vasıflı bir eser daha ortaya koyması dikkat çekicidir.
Beylerbeyi Camii’ne uzaktan bakıldığında yan kanatlar ve kübik altyapı üzerinde yükselen kubbe bütün kütleye hâkim görünmekte, bu tezat minarelerin katkısıyla bir ölçüde dengelenmektedir.
Cami plan olarak kare bir alt yapı üzerine klasik tek kubbeli plan geleneğinin batılılaşma dönem özellikleriyle yansıtılan bir düzenlemeye sahiptir. Kare harim alanı geleneğe bağlı kalınarak mihrap önü bölümü dışa kare şeklinde taşıntı yapmakta ve üzerini yarım kubbe kapatmaktadır.
Nuruosmaniye’de ve Lâleli Camii’nde görülen çok basamaklı merdiven bu yapıda da uygulanarak zeminden yükseltilmiş olan ana mekâna böylece âbidevi bir cephe hazırlanmıştır. . Kuzey cephe 1810- 1811 yıllarında II. Mahmut tarafından ekleme ve değişiklik yapılırken simetrinin sağlanması için ikinci minare inşa edilmiştir. Minareler narin gövdeli, tek şerefeli ve klasik sivri külâhlıdır. Ancak minare pabuçları, geç devir camilerinde olduğu gibi, altta şişkin ve yukarı doğru daralarak gövdeye bağlanan oval bir form gösterir.
Son cemaat yeri, altı sütunla desteklenen bir cephe ve iki katlı düzenlemeye sahiptir üzerindeki kat gelişimini Sultan Ahmet Camii ‟den beri takip ettiğimiz hünkâr kasrı bölümü olarak yapı ile bütünleşik halde olması açısından önem arz etmektedir. Camiye mihrap duvarı yönünden bakıldığında bu duvarın orta kesiminde yükselen yarım kubbe ve bunun iki yanındaki daha küçük yarım kubbeler klasik örtü sisteminin son temsilcileri olarak görüntüyü tamamlamaktadırlar. Kubbe kasnak pencerelerinin yuvarlak kemerleri kubbeyi aşarak dalgalı bir hareket olarak barok atmosferi güçlendirmektedir. Devrin üslûbu iç mimaride ve tezyinatta bütünüyle yapıya hâkimdir.
Yapının plan şeması bir kubbe mimarisini yansıtmaktan çok kubbenin de kullanıldığı farklı bir anlayışı temsil eder. Kubbenin iki kasnak üzerine oturması da bu camiye ait bir özellik olarak karşımıza çıkmaktadır. Planda yan mekânlarla ana mekân arasında organik bir bütünlük yoktur. Sekizgen kasnakla kare planlı duvarlara indirilen yük oldukça basit yapı gösterir. Buna rağmen herhangi bir bağımsız destek kullanılmadığından toplu mekân etkisi elde edilebilmiştir. Bu etki, iç tezyinatın kıvrımlı barok motifleriyle daha da belirgin hale gelmektedir. Pencerelerin üzerindeki kalem işi kartuşlar ve renkli camlarla süslenmiş alçı pencerelerdeki bitki tezyinatı barok etkiyi arttıran başlıca unsurlardır. Mermer silmelerle çevrili mihrap “S” ve “C” kıvrımlı bir kavsara kemeriyle taçlandırılmıştır. Minber de batılı etkiler gösteren bir düzen sergilemektedir. Mihrabın iki yanından başlayarak pencerelerin arasında devam eden çini kaplama tezyinat XVI, XVII ve XVIII. yüzyıla ait örneklerden oluşması bakımından da dikkat çekicidir.
