İzmir ili Ödemiş ilçesi Birgi Bucağı’nda bulunan Birgi Ulu Camisi medrese, hamam ve türbeden oluşan bir külliye olarak yapılmıştır. Günümüze cami ve Aydınoğlu Mehmet Bey’in türbesi gelebilmiştir.
Yapı topluluğunu Aydınoğlu Mehmet Bey h.712 (1312–1313) yılında yaptırmıştır. Bunu belirten iki kitabe caminin kuzey ve doğu giriş kapıları üzerinde bulunmaktadır. Birgi’nin simgesi durumundaki bu cami, şehrin ortasından geçen derenin sol tarafında, hafif eğimli bir arazi üzerinde yapılmıştır. Kuzey-güney doğrultusunda, arazinin eğimi dikkate alınarak yapılan cami kare planlı olup, mihraba dikey beş sahınlıdır. Kesme taştan yapılmış olan caminin üzeri çift eğimli bir çatı ile örtülmüştür. Yalnızca mihrap önü kubbelidir. Arazi konumundan ötürü ibadet mekânını aydınlatan iki katlı pencereler farklı konumda olduğu gibi bu durum duvar örgülerine de yansımıştır. Caminin doğu cephesinin önemli bir bölümü devşirme büyük bloklardan yapılmıştır. Ayrıca bu duvar işçiliği ile tezat gösterecek şekilde de kaba moloz taştan yararlanılmıştır.
Doğu yönündeki girişin iki yanında üstte ikişer, altta da ikişer pencere bulunmaktadır. Çatının hemen altındaki üst sıra pencereler dıştan şebekeli basit dikdörtgen şekildedir. Bunlardan girişe doğru olanlar hafifçe birbirlerine kaydırılmış, alt pencereler uzaktan tek pencere görünümünü vermekte iseler de bu durum büyük bir dikdörtgen pencerenin dilimli kemerle dekoratif bir şekle dönüşmesinden meydana gelmiştir. Bu pencereler iki yandan burmalı gövdeli, volütlü başlıklı birer sütuncukla sınırlandırılmıştır. Bunların üzeri de yekpare mermer blokların oyulması ile beş dilimli bir kemer şekline sokulmuştur. Bu kemerin ortasında da basit bir düğüm ve geçmeler meydana getirilmiştir. Köşelerde asma yaprağı, üzüm salkımı, çiçekler ve rozetlerden oluşan bir kompozisyon da onları tamamlamıştır. Pencerenin üzerinde tek satır halinde bir ayete yer verilmiştir. Girişin sağındaki üst pencere ise ondan biraz daha farklıdır. Burada yedi dilimli kemer iki ayrı mermer bloğun oyulmasından meydana getirilmiştir. Burada da basit bir düğümlü geçme dikkati çekmektedir. Bu pencerenin üzerinde yine tek satırlı bir başka ayete yer verilmiştir. Caminin bu cephesindeki en dikkati çeken nokta güney cephesi ile birleştiği yerdeki köşelere yerleştirilmiş devşirme arslan heykelidir. Dikdörtgen bir niş içerisinde bulunan bu arslan heykelinin yüz kısmının hatları belli olmayacak şekilde aşınmıştır.
Caminin doğu cephesinin ortasında giriş kapısı bulunmaktadır. Ahşap bir sundurma içerisine alınan ve yüksekliği çatı seviyesine kadar ulaşan bu kapıya birkaç basamaklı merdivenle çıkılmaktadır. Mermerden özenli bir işçilikle yapılan bu kapının yan duvarlarını üç sıra, çevresini de tek sıra halinde bir çerçeve çevirmiştir. Girişin üzeri geçmeli, basık bir kemer şeklinde olup, kilit taşının üzerine buket şeklinde bir palmet motifi ile küçük bir kabara, kemer köşelerine de küçük rozetler, çiçek motifleri işlenmiştir. Kemerin üzerinde tek satır halinde sülüs yazılı yapım kitabesi bunun üzerinde de yine bir ayetten alınma iki satırlık bir başka kitabe daha bulunmaktadır. Yapım kitabesinde ismi geçen (El Emiru’l Kebir) unvanı Aydınoğlu Mehmet Bey’in 1312–1313 yıllarında yöreye hâkim olduğunu yansıtmaktadır.
Caminin mermerden devşirme bloklarla kaplı olan güney cephesine üstte dört, altta da üst üste oturtulmuş ikişer pencere açılmıştır. Üstteki pencereler doğu yönündeki pencerelerin hemen hemen eşidir. Alt sıra pencereler ise yine iki kat halindedir. Bunların üzerlerine sivri kemerli daha küçük pencereler yerleştirilmiştir. Üst pencerelerin kenar köşelerinde görülen çarkıfelek ve çiçek dolgulu rozetler bu cephedeki tek süsleme unsurlarıdır.
Caminin batı cephesinin bütününde moloz taş duvar işçiliği görülmektedir. Ancak yapımından sonra bu kısmın değişik zamanlarda onarıldığını gösteren izler de görülmektedir.
Cami ile ilgili olarak Evliya Çelebi, Fuat Köprülü ve İbrahim Hakkı Uzunçarşılı ayrıntı vermemekle beraber üç kapısı olduğunu belirtmişlerdir. Konuyu araştıran Selda Kalfazade köylülerle yaptığı konuşmalarda 1930’lu yıllarda batı cephesinin güney köşesindeki pencerenin kapı olarak kullanıldığını öğrenmiştir. Böylece yapının üç kapılı olduğu da ortaya çıkmıştır.
Caminin kuzey girişi yapı işçiliği ve kompozisyon bakımından doğu girişinin hemen hemen bir tekrarıdır. Yalnızca giriş açıklığını geçmeli taş sivri bir kemer örtmektedir. Bu kemerdeki her taşın üzeri küçük rozetlerle süslenmiştir. Kilit taşının üzerinde bitkisel bir motif, köşelerde içleri dolgulu iri madalyonlar bulunmaktadır. Kapının üzerindeki kitabelik bölümünde de iki satır halindeki sülüs yazılı kitabe caminin yapımı ile ilgilidir. Burada Aydınoğlu Mehmet Bey’in 1312–1313 yıllarında bu camiyi yaptırdığı yazılıdır. Bunun dışında kapı üç yönden sülüs yazılı bir ayetle geniş bir çerçeve içerisine alınmıştır.
Ahşap sundurmadan birkaç basamak merdivenle inilen ibadet mekânı kuzey-güney doğrultusunda dört sıra halinde kemerlerle birbirine bağlı sütunların oluşturduğu beş nefli bir plan şekli göstermektedir. Bunlardan orta nef daha geniş tutulmuş ve özellikle mihrap önü kubbe ile örtülerek daha belirgin bir şekle sokulmuştur. Mihrap önündeki kubbeye pandantiflerle geçilmektedir. Doğudan batıya doğru dörderli olmak üzere üç sıra halindeki bu sütunlardan batıdaki dördüncü sırada üç tane sütun bulunmaktadır. Ancak orijinal yapıda on altı sütun olduğu Evliya Çelebi Seyahatnamesi’nde belirtilmiştir. Tayin edilemeyen bir dönemde belki de deprem sonucu caminin iç düzeninde bir farklılık meydana gelmiştir.
Mihrap ve mihrap önü mekânı ile orta nefe yönelik kemerin üst bölümü mozaik çini ile kaplıdır. Kakma tekniğindeki bu çiniler koyu mor, firuze renklerinde olup, geometrik bezemelidir. Mihrabın yanındaki ceviz minber Muzaferiddin Bin Abdülvahid’in eseri olup, kündekâri tekniğinde yapılmıştır.
Caminin batı cephesinin güney köşesinde yer alan minare kesme taştan bir kaide üzerine oturtulmuştur. Silindirik gövdeli tuğla minarenin üzeri firuze renkte sırlı tuğlalarla kaplanmıştır. Minare gövdesinin alt kısmını sırlı ve sırsız tuğlaların zikzaklı bir örgü, şerefe altına rastlayan üst bölümün de firuze sırlı tuğlalardan baklavalı örgü şeklinde yapıldığı da dikkati çekmektedir. Buradaki baklavalı örgü minarenin petek kısmında da tekrarlanmışsa da günümüze yalnızca bezemenin alt kısmı gelebilmiştir.