Спроектирована архитектором-греком-христианином по имени Симеон Калфа[1][2][3]. Строительство мечети началось в 1748 (по другим данным в 1749) году в период правления султанаМахмуда I (1730—1754) и окончено в 1755 году в период правления султанаОсмана III. Мечеть построена в стиле барокко. Комплекс построен на месте другой мечети (мечети Фатьмы-хатун), уничтоженной пожаром. По традиции мечети присваивалось имя основателя, но султан Махмуд I умер, не дождавшись окончания строительства. Его преемник, Осман III, присвоил мечети имя Нуруосмание (тур.Nur-u Osmani — Священный свет Османа). Так же название относят к стиху из суры Аль-Нур «Бог есть свет небес и земли» (тур.Allah, göklerin ve yerin nurudur), который включен в купол[4].
Другим отступлением от традиций являются украшения на внешних стенах здания, декорированные верхушки минаретов и большая ниша в центральном нефе с тремя входными дверями. Один из крупнейших куполов мечетей установлен на четырех арках с 32 окнами[5]. Мечеть освещена 174 окнами, расположенными в 5 рядов. Окна также декорированы в стиле барокко[6]. Михраб тоже отличается от классического и накрыт полукуполом. Единственный элемент, отражающий старые традиции, — это широкий резной фриз внутри здания, с прекрасным каллиграфическим изображением первой суры Корана[7].