Предположительный автор проекта мечети - казанский архитектор Василий Ильич Кафтырев, автор первого регулярного плана Казани, составленного в 1768 году. Мечеть находится в Старо-Татарской слободе на улице Каюма Насыри, 17. Неподалеку в деревянном особнячке (дом №10), построенном в 1858 году, жил Шигабуддин Марджани, богослов, философ, историк, просветитель, чье имя носит мечеть. С 1850 года Марджани был имамом мечети, а с 1867 - мухтасибом (полномочным представителем муфтия) Казани. В ХIХ веке «Аль-Марджани» называли Юнусовской по имени купца, на чьи средства были сооружены в 1861 году пристрой с лестницей. На деньги казанских купцов был перестроен трехъярусный минарет, установлена ажурная ограда на нем.
В настоящее время реставраторы основного здания мечети заняты работами по усилению конструкций стен и купола: в трещины кирпичной кладки закачивают под давлением специальный скрепляющий раствор. В углах стены укрепляют стальными стяжками. В двух молитвенных залах на втором этаже восстанавливают лепнину купола. Здесь уже включена новая система отопления, устроенная горизонтально в полу. Прежние батареи убраны, и под окнами обнажились остатки старинных изразцов. По этим образцам в залах будет полностью восстановлен керамический пояс с орнаментными мотивами татарского декоративного искусства. Новая система отопления и приточно-вытяжной вентиляции позволят создавать комфортную температуру и влажность.
Закончен ремонт в подвале мечети. В уютных помещениях с низкими сводами устроено современное освещение. Здесь будут расположены библиотека и читальный зал. Заканчивается ремонт первого этажа.
Вокруг мечети будут реставрироваться дома №16, 18 и 20. Вместе с ансамблем мечети и домом Марджани они воссоздадут к 1000-летию города уголок древней Казани.