Джамията е построена през 1801 г. Това е каменна постройка с проста и строга архитектура. Покривът е от турски керемиди. Джамията не е от групата на султанските джамии.
Молитвеният салон на джамията е с вътрешни размери 13,65 х 10,45 м. Преддверието е открита аркада с пет големи арки, които оформят фасадата на сградата. Входът е подчертан с каменен корниз. Прозорците по стените са разположени на два реда, по шест на всяка стена.
Главната входна врата на джамията е оформена с хубава дърворезба, която по композиция и детайли напомня на декоративна украса в сарая на султан Селим III и не се среща по това време на други места по българските земи. Дърворезбата е много близка на орнаментите от късния френски барок и говори за проникване на чуждо влияние. Смята се, че дърворезбата е дело на български майстори от Дебърско в Македония.
Молитвеният салон е с гладки стени, без стенописи. В предната му част има дървен балкон за жените. Кюрсът, мимбарът и долапът са с високохудожествена резба от дърво.
Неделим елемент от общия силует на джамията е нейното стройно и високо минаре. Тук не е приложена класическата форма на покрива на минаретата (кюлях) -конусът. При Пазвантовата джамия то завършва с обърнато сърце. Може би за да подчертае независимостта си от централната власт, или пък Пазвантоглу възприема символа на египетските султани.
Към джамията има отделна сграда за библиотека и действува медресе (духовно училище).
Цялата постройка на Пазвантовата джамия говори за високохудожественото чувство на автора и умението му да вижда и да чувствува пространството. Поради тези свои качества тя е един от най-добрите архитектурни паметници, останал по нашите земи от тази епоха.
Джамията на Осман Пазвантоглу е обявена за паметник на културата с национално значение. Държавен вестник, № 69, 29 юни 1927; № 85, 27 октомври 1964.