Nuruosmaniye Camii, kendi adıyla anılan semtte, Kapalıçarşı’nın Cağaloğlu ve Çemberlitaş’a açılan kapısının önünde yer alır.

Osmanlı ve Nuruosman adlarıyla da bilinen Nuruosmaniye Camii’nin, bulunduğu yerde daha önce Hasan Canzade Şeyhülislam Hoca Sadettin Efendi’nin eşi Fatma Hatun’un mescidi bulunuyordu. Mescit yıkılmaya yüz tuttunca, Sultan I.Mahmut’un emriyle ortadan kaldırılmış ve yerine bugünkü caminin yapımına başlanmıştır(1748). Ancak padişahın ölümü üzerine camiyi, kardeşi III.Osman tamamlatmış(1755), bundan ötürü de  camii, “Osman’ın Nuru” anlamında Nuruosmaniye olarak isimlendirilmiştir.

Cami, kütüphane, türbe, imaret, medrese, sebil, muvakkithane, hünkar mahfili, çeşme, han ve dükkanlardan oluşan bir yapılar topluluğu içinde yer alır. Bazı kaynaklarda yapının mimarı Mimar Mustafa Ağa olarak geçse de, büyük olasılıkla yapı Simon Kalfa’nın eseridir.

Nuruosmaniye Külliyesi, Osmanlı mimari anlayışından uzak, batılı mimari anlayışın denendiği, süs ve işlemelerin çokça kullanıldığı bir külliyedir. Külliyenin bulunduğu arazinin dışa eğimli olmasından dolayı, avlunun kuzey ve batı duvarları boyunca ortaya çıkan mekanlar, dükkana dönüştürülmüştür. Cami, iki kapılı, 12 sütunlu, 14 kubbeli revaklı, yarım daire şeklinde, geniş bir dış avlu ile çevrilidir. Bu avlu, klasik Osmanlı cami mimarisinden tamamiyle farklıdır.Yine klasik üsluptaki cami avlularında görülen şadırvan, burada bulunmamaktadır. İki taraftan geniş merdivenlerle çıkılan barok üsluptaki caminin, giriş kapısı üzerinde Hattat Eğrikapılı Rasim’in yazdığı bir kitabe yerleştirilmiştir. Girişin iki tarafındaki ayetleri de Hattat Fahrettin Yahya yazmıştır.

Kare planlı harimi örten  25 metre çapındaki kubbe, klasik Türk mimarisinde görülen uygulamalardan ayrı olarak, payeler yerine duvarlar üzerine oturtulmuş ve ağırlık buraya verilmiştir. Mihrap dışarıya doğru çıkıntılıdır ve üzeri yarım bir kubbe ile örtülüdür. Yapının dengesini kontrol etmek amacıyla, mihrabın iki yanına döner terazi sütunlar yerleştirilmiştir. Ayrıca kubbenin dışa açılmasını önlemek için, yapının her iki tarafına ağırlık kuleleri oturtulmuştur. Caminin minberi ve mihrabı mermerdendir.

Ana kubbenin eteğinde 32 adet pencere bulunmaktadır. Camii, beş sıra halinde 174 pencere ile aydınlatılmıştır. Duvarları çevreleyen içbükey kornişlerde, Fetih Suresi yazılıdır. Ayrıca pencere üzerindeki hadisleri Hattat Bursalı Müzehhip Ali Efendi celi-sülüs yazıyla yazmıştır. Nuruosmaniye Külliyesi’nde kullanılan barok ve rokoko bezemeler, Osmanlı ustalarının elinde farklılaşmış ve eşsiz sanatsal süslemeler olmayı başarmıştır.

Caminin, taş alemli, ikişer şerefeli, iki minaresi vardır. Osmanlı mimarisinde taş alemler ilk kez burada kullanılmıştır. Kütüphanesi dört sütunun taşıdığı ana kubbe ve iki tane yarım kubbeden oluşur. Daha sonra ilave odalarla güçlendirilmiş olan kütüphanenin, altında bir bodrum bulunmaktadır.

Caminin güney cephesinin batı yakasında imaret, doğu yakasında ise medrese bulunur. Medrese revaklı olup, orta avluyu çevreleyen odalardan müteşekkildir. İmaret küçük bir avlu, mutfak ve yemekhaneden meydana gelmiştir. Medrese ve imaret, günümüzde Kuran kursu olarak faaliyet göstermektedir.

Önünde üç kemerli bir revak bulunan, kubbeyle örtülü dörtgen türbenin, dış yüzey işlemeleri, İtalyan baroğunu yansıtmaktadır. Külliye I. Mahmut tarafından yaptırılmış olsa da, türbesinde III. Osman’ın annesi Şehsuvar Valide Sultan’ın sandukası bulunur.

Batılılaşma eğilimlerinin mimaride de kendini göstermeye başladığı dönemde inşaa edilmesiyle,  Nuruosmaniye Külliyesi Osmanlı mimarisinde farklı bir yere sahiptir. Külliye, 24.09.2010 tarihinde, İstanbul Vakıflar 1.Bölge Müdürlüğü tarafından kapsamlı bir restorasyona alınmıştır. Halen devam eden çalışmaların 07.02.2012’ de bitmesi planlanmaktadır.