این مسجد که از بناهای دوران قاجار است در سال ۱۲۹۳ قمری توسط حسنعلی نصیرالملک ساخته شد.مدت ساخت آن حدود ۱۲ سال و از سال ۱۲۹۳ تا ۱۳۰۵ شمسی به طول انجامیده است.
مرمت، حفظ و نگهداری این بنای باشکوه و ارزشمند با رعایت استانداردهای بینالمللی مرمت آثار تاریخی از سالها پیش آغاز شده است.این مسجد دارای حیاط وسیع است که حوض بزرگ در وسط آن میباشد.
در سمت شمال حیاط طاق مروارید، در سمت شرق شبستان با هفت ستون سنگی، در سمت جنوب دو گلدسته زیبا و در سمت غرب شبستان اصلی قرار دارد که دارای دریچههایی با شیشه های رنگی است.
مسجد نصیر الملک از نظر کاشیکاری و مقرنس کاری از زیباترین مساجد ایران است. مسجد دارای صحن وسیعی می باشد که در سمت شمال آن قرار دارد. در ورودی دارای طاق نمایی بزرگ است٬ که سقف آن با کاشیهای رنگارنگ مزین گشته است.
مسجد دارای دو شبستان شرقی و غربی است. شبستان غربی که پوشش آجری دارد و بیشتر روی آن کار شده و زیباتر است٬ طاق این شبستان روی ستونها سنگی و با طرح مارپیچ روی آن در دو ردیف ششتایی و به تعداد ۱۲ عدد به نیت ۱۲ امام قرار گرفته است.
این شبستان دارای ۷ درگاه است که آن را با ۷ در چوبی با شیشههای رنگارنگ به صحن مسجد مرتبط میکند.
سنگتراشی و تزیین این شبستان الهام گرفته شده از مسجد وکیل شیراز است. طاق و دیوارهای این شبستان با کاشی کاریهای زیبا تزیین شده است.کف آن با کاشیهای فیروزهای و سقف آن با نقش گل و بوته و آیات قرآنی مزین گشته است. این شبستان در واقع شبستان تابستانه محسوب میشود.
مسجد دارای دو ایوان شمالی و جنوبی است که شبیه هم نیستند و ایوان شمالی زیباتر از ایوان جنوبی است. ایوان شمالی دارای ۳ نیم طاق در ۳ طرف است و از سمت چهارم به صحن راه دارد.