1551-1558 yılları arasında Kanuni Sultan Süleyman tarafından imparatorluğun gücünü ve görkemini göstermek adına inşa ettirildi. Camii ve külliyesi 7 senede bitirildi.
7 yıllık bu uzun süre Kanuni'nin canını sıkmıştı. Sinan'ın yapıyı neden bir türlü açmadığını anlamamıştı. O sırada her taraftan da dedikodular yağmaya başladı Sultan'a.
Kanuni durumu kendi gözleriyle görmek için bir ikindi vakti Süleymaniye'ye gitti.
Muhteşem yapının içine girdiğinde Sinan tam da söylendiği gibi caminin ortasında oturmuş nargilesini tüttürmekteydi.
Sultan gözlerine inanamadı. Tok sesiyle ve bütün haşmetiyle ''Bu ne iştir Mimarbaşı'' diye haykırdı. Oysa Mimar Sinan'ın içtiği nargilede tömbeki yoktu. İçtiği sadece suydu.
Usta mimar, nargilenin fokurtularını dinleyerek caminin akustiğini ölçmeye çalışıyordu. Mihraptaki imamın sesini, aynı oranda bütün camiye nasıl ulaştıracağını hesaplıyordu.
Bunun için Anadolu'nun değişik köşelerinden 65 tane dev turşu küpü getirtti. Bu küpleri içleri boş, ağızları dışarıya gelecek şekilde kubbenin eteklerine dizdirdi.
Amacına ulaşmıştı Mimarbaşı. Sesi, yüzlerce metrekarelik mekanın her köşesine, en iyi şekilde yaymayı başarmıştı. Kanuni de , Sinan'ın niyetini anlamış, ustasını hemen bağışlamıştı.
Mimar Sinan yapının içine bir de hava koridoru inşa etti. Elektriğin henüz bulunmadığı o yıllarda, Süleymaniye 275 dev kandille aydınlatılıyordu.
Sinan, bu kandillerden çıkan is camiye zarar vermesin ve cemaati rahatsız etmesin diye orta kapının üzerine küçük bir odacık yaptırdı.
Binanın değişik köşelerine açtığı oyuklardan giren islerin bu odada toplanmasını sağladı.
Adına da "İs Odası" denilen bu bölmenin içine özel bir nemlendirme sistemi kurdu Sinan. Odada toplanan islerden, dönemin en kaliteli mürekkebini damıttı.
Süleymaniye'nin duvarlarında gördüğünüz o muhteşem kalem işleri, yazılar, süslemeler, caminin kandillerinden çıkan isten damıtılan o mürekkeple yapıldı.
Bütün bunlar günümüzden 458 yıl öncesinin bilimiyle, teknolojisiyle yapıldı.
İsin bir odada toplanmasını sağlayan ve hava akımını içeri alan iki oyuktan içeriye baktığınızda, birinden caminin içindeki Allah, diğerinden ise Muhammed yazılı dev levhaları görürsünüz.
Ayrıca Süleymaniye'nin hangi köşesini, hangi duvarını, hangi açısını ölçerseniz ölçün, sayısal olarak karşınıza Allah kelimesinin ve katlarının çıktığını görürsünüz.
Süleymaniye camiinin 4 minaresi vardır. Bunun nedeni Kanuni'nin İstanbul'un fethinden sonraki dördüncü padişah; bu dört minaredeki on şerefininde Osmanlının onuncu padişahı olduğunun bir işaretidir.
Caminin kıble tarafında içinde Kanuni Sultan Süleyman'ın ve eşi Hürrem Sultan'ın bulunduğu bir hazire mevcuttur.
28 revakın çevrelediği cami avlusunun ortasında dikdörtgen şeklinde bir şadırvan bulunmaktadır.
Kanuni Sultan Süleyman'ın türbesinin kubbesi yıldızlarla donanmış gökyüzü imajını vermesi için, içeriden, metalik plakalar arasına yerleştirilmiş pırlantalarla (elmaslarla) süslenmiştir.
Dört fil ayağı üzerine oturan caminin kubbesi 53 m. yüksekliğinde ve 26,5 m çapındadır.