Kayseri şehir merkezinde olup, Kapalıçarşı'nın yanında yer almaktadır. Ulu Cami olarak bilinmekle beraber değişik kaynaklarda Cami-i Kebir veya Sultan Cami olarak da anılmaktadır.

H.530/M.1135 tarihinde, Danişmendli hükümdarı Melik Mehmet Gazi tarafından yaptırılmıştır. Caminin kuzeye açılan kapısının yanındaki kitabe ise bir onarım kitabesidir. Melik Mehmet Gazi’nin yeğenlerinden olan Yağıbasanoğlu, Muzaffereddin Mahmud tarafından 1206 yılında onartılmıştır. Aynı şahsın kızı olan Atsuz Elti Hatun da Gülük Camii’ni aynı dönemde onartmıştır.  Abidenin bu gün taşıdığı tek kitabe olan onarım kitabesi kuzey duvarın dış yüzüne, kapının yakınına konulmuştur.  Onarım kitabesinde şu ifadeler yer almaktadır: "Bu cami, Kılıçaslan oğlu, büyük Sultan Keyhusrev devrinde - Allah onun yardımını yüceltsin- H.602/M.1206 yılında Yağıbasanoğlu, Muzaffereddin Mahmud tarafından onarılmıştır.” 

 

Ulu Cami, 1716 yılında meydana gelen büyük depremden zarar görmüş, 5-6 yıl gibi bir süre harap halde kullanılmadan kaldıktan sonra 1723 yılında Matbah-ı Amire Emini (Saray mutfak sorumlusu) Kayserili Hacı Halil Efendi tarafından onartılmıştır. Bu onarımda minarenin yıkılan külah kısmı da yenilenmiş, çöken kubbesi ve minareleri de onartılmıştır.

Yaklaşık 30m x 50m bir tabana oturan cami dış görünüşüyle oldukça sadedir.

İçerisinde kullanılan Roma ve Bizans mimarilerine ait sütunlardan dolayı eski bir kiliseden veya saraydan dönüştürüldüğü düşünülmekle beraber mimarı planı ve sivri kemer uygulamaları ile İslam mimarisine özgün bir eserdir. İçeride kullanılan sütun gibi mimari elemanların kullanımı da ülkemizde birçok camide görülebilmektedir.

Ulu caminin ebatları, uzunluğu 47,5 metre ve genişliği ise 27 metredir. Caminin iki kubbesi vardır. Biri mihrabın önünde, diğeri ortaya inşa edilmiştir. Dikdörtgen şeklinde dört penceresi olan mihrap kubbesinin cami ile beraber yapıldığı düşünülmektedir. Ancak orta kubbe büyük bir ihtimalle  sonradan eklenmiştir. 

 

Ulu Cami’nin de, Selçuklu camilerinde görülen orta alanın açık ve ışıklık olarak bırakıldığı mimari planlara göre yapıldığı düşünülmekte bu açıklığın sonradan kubbe ile örtüldüğü anlaşılmaktadır. Bu mimari planda camiler uzunlamasına yapılmış,  orta bölümü açıklık olarak bırakılmıştır.

Camide ayaklar ve sütunlar kemerlerle birbirlerine bağlanmışlardır. Bu kemerler ibadet yerinin kısa eksenine paraleldirler. Güneyde istinat noktalarını bağlayan kemerler ise binanın uzun eksenine paraleldirler. Tavanı 30 – 50 cm. çaplarına sahip çam kirişler taşımaktadır. Bu kirişler üzene kamış bir çit konulmuştur. Bu çitin üzerinde yakın bir zamana kadar topraktan kalın bir örtü örtülü iken son zamanlarda beton atılmıştır. Tavan yatay olduğundan yağmur sularının akması için gereken meyil toprak ve şimdi beton örtünün kalınlığının değişikliği ile elde edilmiştir. Kalınlık büyük eksen boyunca ortalama bir metredir. Taştan oluk ağızları dış duvarlara geçirilmiştir.

Caminin içinden üzeri açık doğrusal bir merdivenle taraçaya çıkılır. Buradan minarenin şerefesine kadar varan helezoni bir merdivenle çıkılır. Cami mimarisi ile minare mimarisi arasındaki farklar minarenin sonradan yapıldığını göstermekte ve sonradan inşa edildiği anlaşılmaktadır. Ancak minarenin ne zaman yapıldığına dair herhangi bir kitabe veya kayıt yoktur. Bununla beraber bu minare Kayseri’nin en eski minaresi olarak kabul edilmektedir. Taştan dört köşe kaidesi olan minare, şerefeye kadar tamamen tuğladan örülmüştür. Yüksekliği 47 metredir. Şerefenin altında çini üzerine nefis bir Kufi yazı ile yazılmış fakat henüz okunamamış bir ayet vardır.