این مسجد درجانب غربی صحن بقعه سیدحمزه و كنار خیابان ثقة الاسلام واقع است . بنای مستطیل شكل به ابعاد ۸×۲۰ متراست كه توسط یك گنبد بزرگ به قطر هشت متر ودو طاق و دو گنبد كوچكتر درشمال و جنوب مسقف می شود . دراطراف این گنبدخانه، چند رواق و اتاق قرار گرفته است و دو درگاه، آن را به خیابان ثقة الاسلام و صحن رو باز بقعه سیدحمزه مرتبط می كند . دور تا دور مسجد، از اره مرمری خوشرنگی به ارتفاع ۱۰۵ سانتی متر تعبیه شده كه برقسمت فوقانی آن، سوره مباركه اسراء به خط ثلث بسیار زیبا به طور برجسته نقر شده است . درچند جا، از اره اصلی ازبین رفته و ازاره مرمری ساده ای جایگزین آن شده است . درجانب شمالی در ورودی بزرگ مسجد، به جای ازاره اصلی، سنگ قبر ملامحمد باقرتبریزی- متولی بقعه سیدحمزه، متوفای ۱۱۸۸ ه-. ق- را نصب كرده و جسد نامبرده را در زیر آن به خاك سپرده اند . طاق های مرمرین محراب، در ورودی روبه روی محراب و دو پستوی كوچك مجاور، همه مزین به نقش ترنج، ختایی، اسلیمی و آیات قرآنی و متعلق به بنای اولیه مسجد هستند . سطح درونی گنبد بزرگ مسجد، مزین به اسما، جلاله، آیات و نقوش مختلف تزیینی است كه زیبایی خاصی به گنبد خانه بخشیده است . نوشته ها و تزیینات سقف مسجد سابقا همه مذهب بوده اند؛ اما درتعمیرات سال های ۱۳۳۴-۱۳۳۳ رنگ های نامتناسبی روی آنها كشیده اند . كتیبه سر در مسجد ازخیابان ثقة الاسلام سابقا مرمرین و متن آن معرفی بانی، تاریخ بنای مسجد و تعمیر بقعه سیدحمزه بوده كه به هنگام تعمیرمسجد، آن را به دیوان شرقی دهلیز ورودی منتقل كرده و كتیبه كاشی ساده ای به جای آن نصب كرده اند . براساس كتیبه مرمرین، بانی مسجد، میرزا محمد ابراهیم وزیر، و تاریخ بنای مسجد و تعمیر بقعه، “عشرتاسع بعد الالف ” (۱۰۸۷ ه- . ق) است . این مسجد را سابقا “قزللو مسجد” می گفته اند كه شاید علتش مذهب بودن تمام تزیینات و كتیبه های طاق ها و ازاره ها و رواق ها بوده است . قبر میرزا محمد ابراهیم، در جوار قبر سیدحمزه واقع است . بنای مسجد و منضمات، به علت خرابی های پیش آمده، بارها تعمیر و مرمت گردیده كه از آن جمله، تعمیراتی است كه در سال ۱۲۹۷ ه-. ق و در زمان ناصرالدین شاه به عمل آمده است . این بنا به شماره ۸۸۱ به ثبت تاریخی رسیده است .