Nureddin Mahmud Zengi tarafından 1170-1172 yıllarında yaptırılmıştır. 1169-1180 yıllarında Musul`da II. Seyfeddin Gazi bin Kutbeddin Mevdud hüküm sürmüştür. Ancak, devlet işlerinden uzak olduğundan, idareyi veziri Fahreddin Abdülmesih`e bırakmıştır. Fahreddin`in zulme varan yönetiminden Musul halkı fazla rahatsız olunca Şam Atabeki Nureddin Mahmud Zengi`yi yardıma çağırmışlardır. 1170 yılında Musul`a gelen Nureddin Zengi, yeğeni Seyfeddin Gazi`nin devlet işlerindeki aksaklıklarını gidererek dönüşünde vezir Fahreddin`i beraberinde Şam `a götürmüştür. Musul`da kaldığı 24 gün zarfında, halkın çeşitli dert ve şikayetlerini dinleyen Nureddin Zengi, Musul`un o anda tek cami`i olan ve kardeşi I. Seyfeddin`in 1148 yılında tamir ettirdiği Eski Emeviye Camii`nin halkın ihtiyacına cevap vermediğini gördüğünden, Musul`da bir cami yaptırmaya karar vermiştir. Eski bir harabe ile etrafındaki pazar yerini satın alan Nureddin Zengi, şeyhi Muin-üd-devle Ömer Muhammed Müll`eyi müstevfi tayin ederek Şam`a dönmüştür. O yıl inşasına başlanan cami ve medrese, 1172`de tamamlanarak Nureddin Zengi`nin de hazır bulunduğu büyük bir törenle hizmete açılmıştır.
Bedreddin Lülü, daha sonra da Uzun Hasan tarafından 1476`da tamir ettirilmiştir. Osmanlı döneminde, 1640`ta elden geçirilen cami, salgın hastalık yüzünden halkın şehri terk etmesiyle harap olmuştur. 1738`de Hacı Hüseyin tarafından esaslı bir şekilde tamir ettirilmiştir. Zamanla son cemaat yeri yıkılan cami`in kalan revakları da 1854 yılında kaldırılarak, harimin batısına bir Kadiri tekkesi ile doğusuna talebe hücreleri yapılmıştır. 1942`de cami göçünce, Eski Eserler Müdürlüğü, mihrablar, minber, kapı-pencere çerçeveleri ile bir kısım alçı duvar süslemelerini Bağdad Irak Müzesi`ne nakletmiştir. 1944`de minare dışında cami`in bütün kalıntıları yıkılarak yerine avlunun güneyinde 4 minareli bir cami yapılmıştır.
“Ulu Cami, Musul`un ortasında 90 x 65 m. dikdörtgen, geniş bir avlunun güney tarafındadır. Ortasında mihrab önünde bir kubbesi, avlunun ortasında bir şadırvan, kuzeyde önemsiz bir ziyaret vardır. Güney-doğu köşesinde tuğladan, dört köşe bir kaide üzerinde silindirik gövdeli ve miğfer biçiminde külahı ile minare yükselir. Çeşitli tamirler geçirmiş olan camiin planı ve şekli zamanla değişmiştir. Güneyde kıble duvarındaki nef ve üst kenarlar, başlık biçiminde silmeli, sekizgen payeler ilk yapıdan kalmadır. Camiin eski mihrab kitabesinde, amele Mustafa el Bağdadi olarak ustanın adı ve 1148 tarihi okunmaktadır. Mihrabla, sekizgen payelerin başlık süslemeleri aynı üslupta olup, camiin ilk yapıldığı 1148 taÂrihine işaret etmektedir. Bu, Seyfeddin Gazi Lin Musul`da hüküm sürdüğü zamandır. Bu durumda Sarre`nin ileri sürdüğü gibi onun cami`i başlatıp, mihrabı yaptırdığı, ölümü üzerine, yarım kalan yapıyı1170`de Musul`a gelen Nureddin`in tamamlamış olması ile camiin Nureddin Zengi`ye mal edildiği anlaşılÂmaktadır. Nureddin Zengi zaman zaman Musul`a gelerek, yeğenleri arasındaki anlaşmazlıkları yatıştırmıştır. 1170`de kendisi Musul`da bulunuyordu.”
“Mihrab önündeki kubbe, sekizgen kubbe kasnağının içindeki zengin stuck süslemeler ve avludaki ikinci mihrab, Bedreddin Lülü zamanından 1223-59, diğer ştuk süslemeler, paye kaplamaların çoğu ve sonradan yapılan duvarlar, Akkoyunlulardan Uzun Hasan zamanından 1466-1478 kalmadır. Osmanlı döneminde de cami, 1640 ve 1844 yıllarında tamir görmüş olup, Musul`da Türk mimarisinin bütün devirlerini içine almaktadır. Avludaki mihrap esasında eski mihrabın aynı, yalnız niş ve kubbesi daha derindir. Üzerinde yalnız Kur`an kitabesi vardır. İbn Zübeyre göre, cami yapıldığı zaman avlusunda şadırvanı ve ortasında fıskiyesi vardı.”
Bugünkü cami, eski Ulu Cami`in yerine yapılmıştır. Cami`e girilen güney doğudaki taçkapı sembolik üç kemerli bir düzenlemeyle ele alınmıştır. Ortada, sütuncelerle desteklenen yüksek kemerli giriş kapısı yer almaktadır. Sivri kemer üçgenlerinde kıvrık dallarla işlenmiş bitki süslemeleri mevcuttur.
Ortadaki daha geniş, ikisi duvarlara gömülmüş 12 sütun üzerine oturan 11 sivri kemerli bir son cemaat yeri vardır. Düz örtülü son cemaat yerinin ortadaki geniş kemeri üstünde boş bir kitabelik mevcuttur. İki ucunda 2 hücre oluşturulmuştur.
Mihrab önü kubbe, diğer kısımlar düz örtülmüş dikdörtgen planlı bir harime sahiptir. Kıble ve kuzey duvarına yanları gömülmüş sütunlarla ortada 3 dizi sütun, mekanı mihraba paralel 4 nefe ayırmıştır. Kubbeyi taşıyan sekizgen payelerin üzerinde 4 tromp ve yüksek kasnak bulunmaktadır. Kubbe kasnağında 4 pencere açılmıştır. Payeler üzerindeki kemerler, sivri kemerden çok atnalı kemerleri hatırlatır. Üst kısmı tamamlanarak kıble duvarına yerleştirilen tarihi mihrab ve minber yağlı boya ile boyanmıştır. Kıble ve kuzey duvarında dörder, doğu ve batı duvarlarında üçer pencere açılmıştır.
Dışarıdan, kare blok halinde yükselen mihrab önü mekanı, sekizgen kasnaklı sivri bir kubbe ile örtülmüştür. Harimin 4 köşesinde 4 tuğla minare mevcuttur. Üzerinde süslemesi olmayan minarelerin demir parmaklıklı şerefeleri vardır. Taştan yapılan cami, dıştan yarım payelerle desteklenmiştir.