Osmanlı belgelerinde Karamanoğlu Mehmed Bey Camii adıyla geçen yapı, sonradan ulu cami olarak adlandırılmıştır. Yapım tarihi ve bânisi hakkında farklı görüşler bulunmaktadır. Yapının ilk defa Sultan I. Mesud zamanında (1116-1155) inşa edildiği ve II. Kılıçarslan döneminde (1155- 1192) onarıldığı kabul edilmektedir. Caminin minberi bu ilk yapıdan kalmıştır; üzerinde minberin ve yapının mimarı Hoca Nûştegin el-Cemâlî’nin ismi yazılıdır. Günümüzde Aksaray Müzesi’nde bulunan kitâbeye göre yapı, mimar Fîruz tarafından Karamanoğlu II. Mehmed Bey zamanında 811 (1408) yılında yenilenmiştir. Bazı araştırmacılar ise vakfiyelere dayanarak yapının inşasına Karamanoğlu Mehmed Bey zamanında başlandığı ve oğlu II. İbrâhim döneminde 834 (1431) yılında tamamlandığı, minberin de II. İbrâhim tarafından bir Selçuklu yapısından getirildiği ileri sürülmektedir. 1925’te mühendis Sâlih Bey tarafından kapsamlı bir şekilde onarılmış, son olarak 1980’de bakımdan geçirilmiştir. Yapının süsleme açısından en önemli kısmı ahşap minberidir. Selçuklu döneminin özgün örneklerinden biri olan minber kündekârî tekniğiyle yapılmış, sedef kakma ve kabartma süslemelerle değerlendirilmiştir.