Cami, Çelebi Sultan Mehmed tarafından başlattırılmış (1413-1421) ve duvar nakışlarıyla çinileri ölümünden sonra tamamlanmıştır (1424). Mavimtırak yeşil çinilerinden dolayı bu adı alan yapının mimarı Hacı İvazdır. Cami, ters T (Bursa Tipi) planlı yapıların en seçkin örneklerindendir.
Yeşil Camiinin 10 m. yüksekliğindeki mihrabı, çini dekorasyonunun en güzel örneğini oluşturmaktadır. Bu bölümdeki sülüs ve kufi yazıları da görülmeye değerdir. Mihrap kubbesinin örttüğü sahanın iki yanında yer alan 32 dilimli kubbeyle örtülü odalarda ise kalem işçiliği dikkat çekmektedir. Caminin ana kapısının etrafı Rumili, zengin stalaktitli ve basık kemerli olup, çiçek dizisi ve spirallerle işlenmiştir. Yanlarda bulunan iki sütunun başlıkları antik kalıntılardan getirilmiştir. Caminin pencere kanatları Rumi oymalı yıldız, geometrik, çiçek motifleri ve kabartma yazılarla süslüdür. Cephesinde dört pencere, iki ufak mihrapçık ve dört korkuluklu niş bulunan Yeşil Camiinin minareleri 19. yüzyılın sonlarında yapılmıştır.
Yeşil semtinde Bursa ovasına bakan sırtta 1414-1419 yıllarında Sultan I. Mehmet (Çelebi) tarafından Mimar İvaz Paşaya yaptırılmıştır. Son cemaat yeri Sultan I.Mehmed'in ani ölümü üzerine düşünülen şeklini almamış, süslemeler 1424 yılında Sultan II. Murat tarafından tamamlanmıştır.
Mimari ile tezyinatın böylesine iç içe bir ahenkle kaynaştığı, kardeş kavgalarından sonra huzura kavuşan bir ülkenin sadece savaş değil, eserler de yapabileceğinin bir simgesidir. Yeşil Camii, erken Osmanlı Mimarisinin en başta gelen yapılarından biri, Bursanın ise en güzel eseridir.
Cami, Yeşil Külliyesi içinde yer alır. Kanatlı (Tersi) grubunun en seçkin örneklerindendir. Alt katta saray, üstte hünkar mahfilleri, harem kısımları ve iki balkonu ile Sultanın sarayı havasındadır. İç mekanın duvarları altıgen çinilerle hünkar ve saray mahfillerinin duvar ve tavanları sır tekniğindeki çinilerle kaplıdır.Osmanlı çini sanatının güzelliği ve ustalığı mevcuttur.
Ana mekanın iki yanındaki odaların birer duvarı alçı ocak ve nişli raflarla süslüdür. 1552 den 1950 yılına kadar yaklaşık 20 onarım gören camide, yapılan son temizlemede duvarların üst kısmı ile yivli kubbelerin sıvalar altından çok zengin kalem işleri çıkartılmıştır. Külliyenin diğer parçaları türbe, medrese, imaret ve bugün yıkılmış olan handır.