Arxeoloji araşdırmalara görə, indiki məscidin altında daha iki qalığı var. Qalıqlardan biri Arslan xanın (1102—1130) binasıdır. Arslan xan məscidi mövcud bina ilə eyni ölçülərə sahib idi. 1399-1404-cü illərdə Səmərqənddəki Bibixanım məscidi tikilənə qədər Mavəraünnəhrdə ən böyük məscid idi. İkinci məscid XII əsrin I rübündən XIV əsrin ortaları qədər, eyni tipdə idi, ancaq tamamilə kərpicdən düzəldilmişdi.

Məscidin üçüncüsü, hazırda mövcud olan üçüncü binası, Teymurilər dövründə, Mirzə Uluqbəy (1409-1449) dövründə inşa edildi.

1514-cü ildə Şeybanilərin Özbək xanədanının nümayəndəsi Ubeydulla xanın (1512-1540; 1533-cü ilə qədər Buxara xanlarının şahı idi - Kuçkunci xan və Əbu Səid xan) dövründə, cümə məscidinin əsaslı təmiri həyata keçirildi: fasadı əsaslı təmir edildi və məscidin bir hissəsi majolika və çini naxışlar ilə bəzədildi. İbadət otağında polixrom naxışlı mozaikalardan epiqrafik və çiçək bəzəkləri ilə bəzədilmiş yeni mehrab düzəldilmişdir. Mozaikalı mehraba nəstəliq xətti ilə məşhur xəttat Bayazid al Purani imza atdı.

1542-ci ildə giriş portalının yerində Ubaydulla xanın oğlu Əbdüləziz xanın (1540-1550) bacarıqlı xəttat Mir-Şeyx əl-Purrani tərəfindən yazılmış Buxara sakinlərini müəyyən vergilərdən azad edilməsi barədə fərman mətnli mərmər lövhəsi qoyuldu. 1996-cı ildə bu lövhənin qarşısında, Özbəkistanın ilk Prezidenti İslam Kərimovun məscidin Özbəkistan Müsəlmanları İdarəsinin səlahiyyətinə verilməsinə dair fərmanı ilə eyni ölçüdə digər mərmər lövhə vuruldu.

Musa Yuldaşeviç Səidcanov ilk dəfə Kalyan məscidinin vəqf sənədlərini özbək dilinə çevirdi.

Sovet İttifaqı dövründə bina mağaza olaraq istifadə edildi,lakin 1991-ci ildən sonra yenidən məscid olaraq istifadə edildi.

1997-ci ildə Buxaranın 2500 illiyi ilə əlaqədar İslam Kərimovun təşəbbüsü ilə Kalyan məscidi yenidən təmir edildi.

Məscidin ətrafı (130x80 metr) dörd eyvanı ilə ənənəvi düzbucaqlı bir plana malikdir. Giriş nöqtəsindəki şərq eyvanı, Poi Kalan meydanına baxan xarici portal, məscidin həyətinə baxan daxili portal ilə bəzədilib. Həyətin uzununa oxu maksura — binanın portal qübbəli həcmi, mozaik təbilin üstündə mavi kütləvi günbəzin ucaldığı xaç şəkilli salonla bitir. İki böyük mavi günbəz namaz qılınan yeri bildirir. Daxili portalda, 1915-ci ildə məscidin ilk imamlarından birinin dəfn olunduğu yerin üstündə Buxara xalq memarı usta Şirin Muradov minbər rolunu oynayan bir səkkizbucaqlı köşk düzəltdi. Fasad mozaika və rəngli şirli kərpiclərlə döşənmişdir. Mozaika bəzəyi arasında inşaatçı - Bəyazid əl Purani adı qorunub saxlanılmışdır.

Kalyan məscidinin həyətindən yan keçən qalereyanın çoxsaylı günbəz tavanı (288 günbəz) 208 sütunla dəstəklənir. Həyətin uzununa oxu xaç formalı məscidin portal günbəzli binası ilə bitir.

•  
  Daxili həyətyani sahə
•  
  Qiblə eyvanı
•  
  Sütun
•  
  Mehrab
•  
  Günbəz

• Бухара // Архитектурная эпиграфика Узбекистана. Т.: Uzbekistan today. Абдухаликов Ф. 2016.
• Бухара — город-музей. Роберт Альмеев. Ташкент, «Фан» АН Республики Узбекистан, 1999 год.
• Бухара в легендах и фактах истории. Роберт Альмеев. Ташкент, ИПК «Шарк», 1999 год.
• Юсупова М. А. Эволюция зодчества Бухары XVI—начала XVII века // Общественные науки в Узбекистане. № 9—10-11. 1997.