Üsküdar`da, Salacak`la Şemsipaşa semtleri arasında, Kızkulesi`nin karşısında ve Marmara`ya hakim bir tepe üzerindedir.
Cami, 1760-1761 yıllarında Sultan III. Mustafa tarafından annesi Mihrişah Emine Sultan ile kardeşi Şehzade Süleyman adlarına yaptırılmıştır. Mimar Mehmed Tahir Ağa`nın eseridir. Kapısı üzerindeki kitabelerden yapının 1174/1760-61 tarihli olduğu anlaşılmaktadır. Kitabe ta’lik hatla yazılmış olup, tarih manzumesi Sadrazam Râgıp Mehmed Paşa’ya, hat ise Şeyhülislâm ve hattat Veliyüddin Efendi’ye aittir.
Topkapı Sarayı Müzesi arşivinde bulunan 5446 numaralı ve 1172/1758-59 tarihli belgeden caminin yerinde daha önce Ayazma Sarayı ve Bahçesi’nin bulunduğu anlaşılmaktadır. Başka bir arşiv belgesine göre 1740’lı yıllarda Ayazma Sarayı iyi durumda olup, onarılarak İran elçisine tahsis edilmiştir.
Camiye vakıf olarak bir hamam ile birçok dükkan ve han yaptırılmış, ayrıca cami, hamam ve avluya bitişik çeşmeye Bulgurlu’dan su getirilmiştir. Birkaç kez onarım gören caminin yıkılan minaresi de iki defa yeniden yapılmıştır.
Geniş bir avlunun ortasına yerleştirilen caminin son cemaat yerine yarım daire düzeninde on basamaklı merdivenle çıkılır. Avlu kapıları üstünde celi hatla yazılmış ayet-i kerimeler bulunmaktadır. Son cemaat yeri üç bölümlüdür. Esas mekân dikdörtgen planlı olup, dört kemere oturan merkezi bir kubbe ile örtülüdür. Sol tarafta yapıya bitişik Hünkâr köşkü yer almaktadır. Sokak yönünde taş konsollar tarafından taşınan mekân, sütunlar tarafından taşınan ve iki katlı olan bir galeriyle caminin hünkâr mahfiline bağlıdır. Caminin içinde bulunan hünkâr mahfili de sütunlar üzerinde taşınır. Altın yaldızlı süslemeler bu bölümün en çarpıcı yönüdür.
Ayazma Cami Avrupa sanat üslubunun etkisinde kalınan bir dönemde yapılmış olmakla birlikte, büyük kemerler içindeki pencereler, Türk klasik mimarisi özelliğini taşımaktadır. Minber vaaz kürsüsü ve mihrapta çeşitli renkli taşların zarif birleşmesiyle meydana getirilmiş zengin bir süsleme dikkati çekmektedir.
Ayazma Caminin müştemilatından olan sıbyan mektebi, hamam ve muvakkıthane yıkılmıştır. Önceleri cami yakınında inşa edilen vakıf dükkânlarından ise sadece bazı izler kalmıştır. Caminin duvarlarında küçük konsol çıkmaları üzerinde oturan tam bir Türk köşkünün minyatür modeli biçimindeki kuş evleri görülmektedir. Caminin haziresinde ise saraya mensup bir çok kimsenin mezarı bulunmaktadır.
Geniş avluyu çevreleyen duvarın bir köşesinde mermerden büyük bir çeşme vardır. Kitabesinden 1174/1761’de cami ile birlikte yapıldığı anlaşılan bu çeşmenin manzum tarih kitabesi şair Zihnî’nindir. Çeşme, mermer bir cepheye yapıştırılmış dört köşe bir paye şeklindedir. Alt kısmı taş olan avlu duvarında açılan esas kapının önünde taş korkuluklu iki taraflı rampa bulunmaktaydı.
Ayazma Cami, Türk mimarisinde artık yabancı üslubun hâkim olduğu bir dönemin örneği olmakla birlikte, normal ölçüleri aşan yüksekliği ve yapıldığı yerin topografik durumu ile bunu bir kat daha arttıran gösterişli bir görünüme sahiptir. Marmara ve Boğaz’ın girişine hâkim oluşu ile şehrin Anadolu Yakasına değişik bir güzellik kazandırmaktadır.