Ocaklı köyü (eski Ani) yakınında olup Şeddâdîler’den (Benî Şeddâd) Ebû Şücâ‘ Menûçihr tarafından Türkler’in Anadolu’ya girmesinden az sonra 1072-1086 yılları arasında inşa edilmiştir. Cami eski şehrin hemen hemen merkezinde, orta surlarının güney burcuna ait kalıntıların yakınında bulunmaktadır. Yapı, Petrograd (Leningrad) Üniversitesi kazı ekibinin burada araştırma yapmaya başladığı 1892 yılına kadar oldukça sağlam durumdaydı. Söz konusu incelemeler 1904’e kadar devam etmiş, bu süre zarfında yapı kazı evi olarak kullanılmış, ardından kazı başkanı Nikola Marr tarafından yapıya ait pek çok parça yerinden sökülerek Sovyetler Birliği’ne götürülmüştür. Bugün sadece mihrap duvarı, batı yan duvarı ve kuzeybatı köşesindeki sekizgen kesitli, kalın gövdeli minaresinin bir kısmı sağlam durumdadır.

Caminin planı pek düzgün olmayan bir dikdörtgen şeklinde olup (18,5 × 15,7 m.) yapı çift katlı olarak düzenlenmiştir. Alt kattaki mahzen, örtüsü zengin bir tonoz sistemine sahip olan odalardan meydana gelmiştir. Üst kat mekânı (harim) kalın gövdeli, dorik forma benzer başlıkları bulunan bodur sütunlarla üç sahna ayrılmıştı. Bu bölüm tahrip olmuştur. Sağlam durumda bulunan duvarlar üzerinde sivri kemerli dar ve uzun pencereler açılmıştır.

Caminin sonraları gözetleme kulesi olarak da kullanılan minaresi çift renkte taşlardan yapılmıştır. Eski şehrin ortasında bir zafer anıtı gibi yükselen bu heybetli minarenin şekli Selçuklu mimarisinin erken devir özelliklerine uygundur. Minare camiye göre daha açık renkli taşlardan inşa edilmiş olup Emîr Fadlûn tarafından 1125 yılında yaptırıldığı kabul edilmektedir. Minarenin ilgi çekici tarafı, üzerinde beyaz renkte taşların sıralanmasıyla kûfî hatla yazılmış “bismillâh” yazısının olmasıdır. Eski kaynaklarda caminin batı duvarının üstünde yer alan inşa kitâbesiyle bundan başka iki kitâbeden söz edilir.

İnşaatında kullanılan malzeme “volkanik tüf” adı verilen, sağlam fakat hafif bir taştır. Bölgeye has olan, siyah, bej, kahverengi ve gri renklerdeki bu taşlar Horasan harcı ile kaynaştırılmıştır. Düzgün bir sıralama göstermeyen taşlar yapının dış cephelerinde hareketli bir görünüm meydana getirmiştir. Camiye doğu kenarından bitişik olduğu bilinen medrese de yapının son cemaat yeri gibi yıkılmıştır. Bu yapılarla birlikte inşa edilmesi muhtemel olan caminin yakınındaki (kuzeydoğu) hamam 1965-1967 yılları arasında yapılan arkeolojik kazılarda bulunmuştur. Köşelerinde kubbeli dört halveti bulunan haçvari planlı sıcaklığı, buna bitişik dikdörtgen planlı külhan ve su deposu ile ılıklığının bir kısmı ortaya çıkarılmış olan hamam günümüzde harabe durumundadır.