İstanbul ilinin Avrupa Yakası'nda bulunan Fatih ilçesine bağlı Kalenderhane Mahallesi, Şehzadebaşı Caddesi üzerinde 70 numarada ve İstanbul Belediye Sarayı'nın karşısında bulunan meşhur cami, genç yaşta vefat eden oğlu Şehzade Mehmet için Kanuni Sultan Süleyman tarafından Mimar Sinan'a yaptırılan külliye içindedir.
Bu külliye, camiden başka imaret, tabhane, medreseler ve mektepler oluşmaktadır. Bunlardan halen dispanser olarak kullanılan imaret ile mektep avlu dışında olup cami, medrese, tabhane ve türbeleri bir avlu çevirmektedir. Beş kapıdan girilen avlunun duvarları pencerelidir.
Yapımına 1543 yılında başlanan ve 1548 yılında tamamlanan Şehzade Camii'nin planı kare şeklindedir ve üzerini 18.42 metre çapında bir orta kubbe ve bu kubbenin tesirini tamamlayıp devam ettirmek üzere dört büyük yarım kubbe örtmektedir. Büyük kubbe 4 fil ayağı üzerine oturmaktadır. Ayrıca camiin dört köşesinde birer küçük kubbe yer almaktadır.
Hünkâr mahfili harimin solunda sütunlar üzerindedir.Minber ve mihrab saf mermerden sanatkârane işlenmiş olup kafesli ve parmaklıklıdır. Yine büyük bir sanateseri olan müezzin mahfili sekiz sütun üzerinde durmaktadır. Camiye üç ayrı kapıdan girilir. Ortadaki cümle kapısının üzerinde bir kitabe yer alır. Bu kitabede "Mabed-i Ümmet-i Resûl-i Mûbin - sene 955" yazılıdır.
Cami avlusu 12 sütuna dayanan 16 kubbe ile çevrilidir. Buradaki kalem işleri çok nefistir. Avlunun ortasındaki şadırvan, işçiliği ile dikkati çeker. Camiin sağ ve solundaki ikişer şerefeli iki minare, adeta Mimar Sinan'ın üsdatlığının bir göstergesidir. Her minare'çeşitli şekillerde güzel bir biçimde işlenmiştir.