Bəylər məscidi 1895-ci ildə İçərişəhərin şimal qərbində, Şirvanşahlar Sarayının Murad darvazasının yaxınlığında tikilib. Məscid Bakının məşhur bəylərinin sifarişi ilə tikildiyi üçün bu adı qazanıb. Məscidin tikilməsinə Məhəmməd Haşim Əl-Bakuinin oğulları Hacı Baba və Hacı Cavad, eləcə də məşhur milyonçu Murtuza Muxtarov maliyyə ayırıblar. Məscidin memarı Seyid Hüseyn xəttatları isə İbrahim Şirvani, Mir Əli ən-Nağı və Mir Tağıdır. Bu məscid həm də İçərişəhərdə tikilmiş sonuncu məsciddir.

Azərbaycanda sovet işğalından sonra rəsmi olaraq 1928-ci ildən dinlə mübarizəyə başladılar. Həmin ilin dekabrında Azərbaycan KP MK-i bir çox məscid, kilsə və sinaqoqları maarifləndirici istiqamətlərdə istifadə üçün klubların balansına verdi. Əgər 1917-ci ildə Azərbaycanda 3.000 məscid var idisə 1927-ci ildə bu rəqəm 1.700, 1928-ci ildə 1369, 1933-cü ildə isə 17 idi. Bəylər məscidi də bu dövrdə ibadətə bağlanıb və məscidin binasında idman zalı fəaliyyət göstərib.

Azərbaycan müstəqilliyini yenidən bərpa etdikdən sonra məscid, Azərbaycan Respublikası Nazirlər Kabinetinin 2 avqust 2001-ci ildə verdiyi 132 nömrəli qərar ilə ölkə əhəmiyyətli daşınmaz tarix və mədəniyyət abidələrinin siyahısına salınıb.

2014-2015-ci illərdə İçərişəhər Dövlət Tarix-Memarlıq Qoruğu tərəfindən məscidin bərpası üçün bura Avstriyanın məşhur bərpaçı eksperti Erix Pummer dəvət edilib. 2014-2015-cı illərdə aparılmış işlər zamanı məscidin bərpasında İçərişəhər Ənənəvi İncəsənət Mərkəzi də iştirak edib və buradakı qapı və pəncərələr memarlıq elementləri ilə bəzədilib.

Bəylər məscidi bərpa edildikdən sonra 2016-cı ildən etibarən burada Müqəddəs əmanətlər muzeyi fəaliyyət göstərir. Muzeyin ekspozisiyasında müxtəlif dövrlərə aid qədim “Qurani-Kərim” kitabları nümayiş etdirilir. Burada 73 Quran, 7 dini kitab, 19 dini atribut - ümumilikdə, 99 eksponat nümayiş olunur. Yanğından hifz olunan kitabların vərəqləri, Dərbənd məscidinə aid və axund tərəfindən divara hörülərək qorunan Quran diqqəti cəlb edən eksponatlardır. Bu əmanətlər Azərbaycanın müxtəlif regionlarından yanğına məruz qalan kitabxanalar və şəxsi mülklərdən aşkar edilərək toplanılıb.

Məscid zalın böyüklüyü və tikinti quruluşuna görə digər dini abidələrdən fərqlənir. Onun inşasında Avropa, Şərq, eləcə də yerli memarlığın konstruktiv prinsipləri birləşdirilib. Mükəmməl görünüşlü minarənin yuxarı hissəsi Qərbi Avropaya xas olan dekorativ elementlərlə bəzədilib. Minarənin hündürlüyü 25 metrdir. Zalın ümumi görünüşünü isə kilsələrə xas olan üç nefli baziliklər (sütun vasitəsi ilə 3 hissəyə bölünən zal) təşkil edir. Məscidin portalında və mehrabında daş hörgüsü və bədii daş yonma sənəti nümunələrindən istifadə edilib. Memarlıq abidəsi qədim məscidin yerində tikilib və əyri xətt şəkilli küçənin planlaşdırılma xüsusiyyətinə uğurla daxil edilib. Bir minarədən ibarət Bəylər məscidinin interyerinə vestibül və üç nefli ibadət zalı daxildir.