این اثر که در واقع آخرین بنا از ابنیه موجود در مجموعه معماری مزار شیخ احمد جام محسوب می شود ،در کجاورت فضای ورودی و جنب آب انبار قرار دارد . در پشت این بنا نیز فضایی سبز ومشجر روبروی مزار شیخ جام واقع است . از دیدگاه معماری مسجد زیر زمینی مشتمل بر دو قسمت زمستانی و تابستانی است . مسجد زیر زمینی( زمستانی ) پایین تر از سطح معابر وگذرگاه ها است که ساختار آن گویای هویت و اصالت آن می باشد.
قسمت بالای این فضا ،محدوده ای فاقد پوشش و تنها محل محل محرابی ساده در آن مشخص است . پیرامون این فضا نیز با ایجاد دیوار چینی آجری محصورگردیده است . در ابتدای فضای داخلی مسجد ،رشته پلکانی تعبیه شده است که مستقیماَ به شبستان زیر زمینی مسجد منتهی می گردد . شبستان فضایی مشتمل بر ششستونچهار ضلعی و قطور است و به کمک همین ستون ها پوشش فضایی داخل بنا نیز امکان پذیر گردیده است . نقاطی از پوشش سقف مسجد به صورت گنبدی بوده که این گنبدها در میان هر چهار ستون شکل گرفته است .
گویا پیش از این شبستان مزبور فضای کوچکتری را اشغال نموده و دارای چهار ستون بوده که در دوره های بعد به فراخور نیاز برای استفاده بیشتر از فضای داخلی ،شبستان را گسترش داده و دو ستون به مجموع آنها اضافه نموده اند . شبستان در ابتدا محرابی ساده و طاق نماهایی نیز داشته که بخشی از آن مسدود و طاق نماهای جدیدی به معماری آن افزوده شده است.
در حال حاضر با هشت نور گیر که در حاشیه فضای داخلی تعبیه شده نور فضای داخلی تامین می گردد . شواهد موجود مؤید آن است که محراب تا چند سال پیش ساده و فاقد هر گونه تزئینات بوده ودر سالهای اخیر گچبری های عناصر تزئینی امروزی به آن اضافه شده است . در کتیبه قرآنی محراب مسجد زیر زمینی آمده است : ( فنادته الملکه و هو قائم یصلی فی المحراب ) در طرف نیم ستون مجراب نام خلفای راشدین نوشته شده و سازنده محراب جدید نیز بدین صورت معرفی شده است : ( عمل عبد الضعیف عبدالله بن الحسن غمخوار احمدی ) ( 1357 ش)
ویژگی های معماری بنا حکایت از آن دارد ، شالوده و بنیان آن متعلق دوره صفویه بوده و در دوره قاجار فضای شبستان وسعت پیدا کرده است . اما در سال 1398 ه ق فضای داخلی بنا به همت تولیت مزار شیخ احمد جام ( حاجی قاضی محمد جامی الاحمدی ) مرمت شد و محراب آن نیز در سال 1357 ش باز پیرایی ومزین گردید.
