Osmanlı tarihinde Fetret Devri diye anılan dönemde Süleyman Çelebi tarafından 1403 yılında inşaasına başlandı.

 I. Mehmed tarafından 1414'te tamamlandı. Osmanlı padişahlarından II. Ahmed ve II. Mustafa'ya bu camide kılıç kuşanma törenleri yapıldı. 1749 yılında yangından, 1752'de ise depremden zarar gören cami; I. Mahmud döneminde onarıldı. Cumhuriyetin kuruluşunun ardından, 1924-1934 yıllarında yeniden restorasyona uğradı.

II. Murat döneminde Edirne’ye gelen ve Camiye girerek vaaz verdigi Söylenen Hacı Bayram Veli'nin anısına duyulan saygı nedeniyle vaaz kürsüsü imamlarca kullanılmamaktadır. Ayrıca Kâbe'den getirildiği rivayet edilen ve mihrabın sağında bulunan Rükn-ü Yemani adı verilen Kâbe taşı, özel bir ziyaret noktasıdır.

Caminin beyaza boyanmış duvarları ve payeleri üzerinde 18. ve 20. yüzyıllarda yazılmış çeşitli yazılar vardır. Bunların bazıları I. Mahmud zamanında, bazısı da 1863 yılındaki onarımda ilave edilmiştir. Sonraki dönemlerde de zamanın ünlü hattatları yazılarını buraya vermiş veya yerine yazmışlardır. Minberin sağındaki altın yaldızlı besmele de II. Abdülhamid'in imzası görülmektedir.