От великолепного дворца Ибн Тулуна не сохранилось ни камня, равно как и от построенного им города — почти все было разрушено после повторного утверждения Аббасидов в 905 году (преемники первого губернатора оказались не столь решительными и свободолюбивыми, как их предшественник). Но уцелела мечеть, завершенная около 879 года и получившая впоследствии имя Ибн Тулуна.
Здание напоминает очертаниями огромную мечеть в Самарре (современный Ирак) на реке Тигр, где одновременно могли молиться 60 000 человек. Ибн Тулун повелел, чтобы его мечеть могла вместить все мужское население города на пятничной молитве. Несмотря на то, что за одиннадцать столетий эта мечеть пребывала в небрежении, служила караван-сараем и убежищем для похитителей тел во время голода 1200 года, а в XIX столетии использовалась как приют для умалишенных, она до сих пор соответствует изначальному проекту Ибн Тулуна. Единственное существенное дополнение было сделано в XIII веке, когда мамлюкский султан Ладжин построил колодец для омовений, минбар и минарет, а также украсил михраб мозаикой из мрамора и стекла. Тем самым султан исполнил клятву восстановить мечеть, данную тогда, когда здание забросили, и он укрылся в нем от дворцовых междоусобиц.
Огромная мечеть раскинулась на территории свыше шести акров, она выглядит настолько массивно, что не возникает вопроса, как ей удалось пережить многочисленные политические и военные бури, сотрясавшие Египет. Толстые наружные стены и внешние дворы (зийады) надежно отделяют мечеть от окружающей местности. Зийада перед входом в мечеть некогда служила площадкой, где оставляли лошадей. С нее мечеть Ибн Тулуна выглядит поистине грандиозной, однако стоит пройти в ворота, перспектива мгновенно изменяется: взору предстает элегантная простота, которую подчеркивает просторный, вымощенный камнем двор площадью более тысячи квадратных футов. Двор окружают аркады, под арками которых тянется деревянный барьер — полторы мили платановой древесины, украшенных куфической вязью (это цитаты из Корана, приблизительно одна пятая всей книги). За восточной аркадой, обращенной к Мекке, находится молитвенный зал, разделенный на пять поперечных нефов.
Одна из наиболее выдающихся в архитектурном отношении деталей сооружения — минарет, восстановленный Ладжином в XIII веке и представляющий собой точную копию минарета Ибн Тулуна. Никакой другой каирский минарет не сравнится с этим спиралевидным шпилем. Считается, что Ибн Тулун воспроизвел в этом минарете знаменитый спиральный минарет мечети в Самарре, который, в свою очередь, был скопирован с башен-зиккуратов в Иракской пустыне. По другой легенде, форма минарета объясняется простой прихотью Ибн Тулуна: якобы он приложил перо к бумаге, повернул лист несколько раз и заявил, показав на получившийся рисунок, что именно таков будет минарет.
