Le Calife fatimide, Al-ʿAziz Billâh, entama la construction de cette mosquée en 380 A.H. (990 E.C.) Son fils, Al-Hâkim Bi’amrillâh, troisième calife fatimide, l’acheva en 403 A.H. (1013E.C.) La mosquée qui porte son nom est la deuxième mosquée de l’époque fatimide au Caire.

Elle fut tout d’abord située à l’extérieur des vieux murs de la ville jusqu’à ce que Badr Al-Gammâl l’y fasse entrer en construisant un mur s’étendant de la porte « Bâb An-Nasr  » à la porte « Bâb Al-Futûh » et relié à la façade Nord.

En 702 A.H. (1302/1303 E.C.), suite à un tremblement de terre, les sommets de deux minarets tombèrent et toute la structure fut fissurée. En 703 A.H. (1304 E.C.), Baybars Al-Gashankir, par ordre d’An-Nâsir Muhammad Ibn Qalawûn, fit restaurer les deux minarets ainsi que les arches qui étaient tombés. Des traces de cette restauration peuvent être observées sur les sommets des deux minarets et sur certaines arches du sanctuaire qui diffèrent des arches d’origines. Elles sont, en effet, en forme de sabots tandis que les autres sont pointues. On peut également remarquer les fenêtres en stuc percé dans la base du dôme, au-dessus du mihrâb, ainsi que l’inscription historique au-dessus de l’entrée principale datée de 703 A.H. (1304 E.C.) et rappelant cette restauration. Par la suite, l’histoire n’a pas retenu d’importante restauration.

Ce qui reste de cette mosquée permet de se rendre compte de la majesté de ce lieu à l’origine. De nombreux éléments originaux dans le sanctuaire ont été préservés tels que le transept avec ses arches et ses piliers, le dôme au-dessus du mihrâb et quelques arches de chaque côté du transept. Une partie des décorations qui ont résisté durant tous ces siècles peut être observée sur les frises en stuc ornées d’inscriptions koufiques, sous le plafond et la base carrée du dôme ainsi que sur les fenêtres en stuc percées par des ornements d’inscriptions koufiques traversées par des dessins géométriques. L’originalité se retrouve également au niveau des poutres des arches sculptées dans le bois, sous le dôme.

Il serait possible de reconstruire la mosquée dans sa forme originale en s’aidant des éléments encore présents aujourd’hui. Elle ressemble fortement aux mosquées qui l’ont précédé, du fait de sa cour intérieure ouverte entourée par quatre galeries couvertes.

Le sanctuaire atteint cinq baies de profondeur. Ses arches sont soutenues par des pilastres rectangulaires aux coins desquels se trouvent des colonnes en brique. Chacune des galeries latérales est longue de trois baies contre deux baies pour la galerie du fond. Un transept traverse le milieu du sanctuaire, depuis la cour jusqu’au mihrâb. Aux deux coins situés à l’arrière du sanctuaire se trouvent deux dômes. La base du dôme situé au sud fut restaurée alors qu’il ne reste que peu de chose du deuxième. Il ne reste rien du mihrâb d’origine à l’exception du renfoncement. La garniture en marbre préparée sous les auspices de Monsieur ʿUmar Makram en 1223 A.H. (1808/1809 E.C.) alors qu’une partie du sanctuaire servait de lieu de prière, fut transférée par le Département de Préservation des Monuments arabes pour servir de garniture à un autre mihrâb placé sur le mur de la qiblah, à droite de l’original. Le département a également démoli l’encadrement en pierre de l’entrée de cette pièce et l’a reconstruit dans la cour.

La mosquée d’Al-Hâkim mesure 120 mètres de large et 113 mètres de profondeur, à l’intérieur. Elle dispose de nombreuses entrées en plus de l’entrée principale qui se trouve au milieu de la façade ouest. Les plus importantes sont celles qui se situent à gauche et à droite de l’entrée principale ainsi que celles qui se trouvent au centre des façades Nord et ouest. L’extension qui se trouvait du côté de la façade sud est maintenant occupée par des bâtiments plus récents. En ce qui concerne le matériau de construction, cette mosquée ressemble beaucoup à la mosquée d’Ibn Tulûn. La brique a été utilisée pour les deux mosquées à l’exception des murs extérieurs de la mosquée d’Al-Hâkim qui sont construits en pierre ornée. Cette similarité se retrouve au niveau de la forme des pilastres qui supportent les arches et du style des inscriptions koufiques sur le plafond qui sont toutefois sculptées dans le bois en ce qui concerne la mosquée d’Ibn Tulûn tandis que celles de la mosquée d’Al-Hâkim sont sculptées dans le stuc. Pour ce qui est du transept qui divise le sanctuaire et du dôme situé en face du mihrâb, nous retrouvons la même disposition dans la mosquée d’Al-Azhar. Les deux dômes dans les coins, à l’arrière du sanctuaire nous rappèlent ceux qui ont autrefois existé dans cette dernière.

La façade ouest se distingue par un élément architectural particulier. Il s’agit de la pierre qui se trouve au centre de la façade et qui constitue l’entrée principale de la mosquée. Nous n’avons rien rencontré d’identique avant ceci, à l’exception de la mosquée d’Al-Mahdiyyah construite au début du quatrième siècle de l’Hégire (début du 10 ème siècle de l’ère commune) puis de la mosquée d’Adh-Dhâhir Baybars Al-Bunduqdârî. Aux extrémités nord et sud de cette façade se trouvent deux tours saillantes dont chacune est constituée de deux cubes creux, l’un au-dessus de l’autre. Les cubes du dessous datent de la même période que la mosquée tandis que les cubes du dessus sont l’œuvre de Baybars Al-Gashankir. A l’intérieur de la tour située au Nord se trouve un minaret cylindrique tandis que le minaret situé au sud est carré avec un somment octogonal. Ces deux minarets sont en pierre et sont cachés à l’intérieur des tours, à tel point que seuls leurs sommets, qui furent ajoutés par la suite, sont visibles de l’extérieur. Les cages des minarets ainsi que la grande entrée sont ornées d’inscriptions koufiques, taillées dans la pierre, et la partie inférieure du minaret situé au sud est décorée par une frise d’inscriptions koufiques sculptées dans le marbre. La qualité de réalisation de ces inscriptions permet de constater le progrès réalisé et la perfection atteinte durant le règne d’Al-Hâkim.