مسجد جامع گلپایگان یکی از مساجد بسیار زیبا و بزرگ دوران سلجوقی در ایران و در استان اصفهان است که ویژگی‌های بسیار منحصربه فردی دارد. مسجد در مرکز بافت قدیم شهر قرار گرفته و از غرب به بازار گلپایگان، از شمال به امامزادۀ سیدالسادات، از فرزندان امام موسی کاظم (ع)، از شرق به خیابان مسجد جامع و از جنوب به کوچۀ مسجد جامع می‌رسد. گلپایگان از شهرهای باستانی استان اصفهان است که در زمان ساسانی ورتپاتکان و پس از اسلام جرفاذقان نامیده می‌شد و در دوره‌های بعد به گلپایگان تغییر نام داد.
این مسجد در اصل بر روی یک آتشکدۀ ساسانی بنا شده در زمان حکومت ابوشجاع محمدبن ملکشاه سلجوقی (حکومت 498-512 هجری قمری) ساخته شد. تاریخ ساخت بنا و نام حاکم در کتیبه‌ای بر پایۀ گنبد مسجد که روی شبستان اصلی واقع شده، ذکر شده است. این گنبد آجری زیبا 22 متر ارتفاع دارد و با طرح هشت ضلعی منتظم ساخته شده است. معمار این بنا فردی قزوینی به نام ابوعمربن محمد قزوینی بوده که نامش در بالای محراب مسجد در زیر کتیبۀ دور گنبد در دو سطر ذکر شده است. کتیبه‌های متعددی که در مسجد جامع گلپایگان وجود دارد حاکی از مراحل مختلف تکمیل، بازسازی، تعمیر، و افزودن بناهایی به مسجد در گذر زمان است. از جمله در زمان صفویان در تاریخ 1057 هـ.ق. مقارن با حکومت شاه عباس دوم مجموعه موقوفانی به مسجد جامع گلپایگان اضافه شد. در زمان قاجار و پس از آن نیز موقوفات متعددی به مسجد و به بناهای مجارو آن افزوده شد. کل بنای مسجد در سال 1310 هـ.ش. به دست هیئتی به سرپرستی آندره گدار فرانسوی تعمیر شد. این مسجد را بنای رفیع، محکم و عالی با کتیبه‌هایی به خط کوفی توصیف کرده‌اند که در تاریخ 9 مرداد 1312 خورشیدی به شماره 191 در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسید.
مسجد دو ورودی شمالی و جنوبی دارد. بنا حدود دو تا دو و نیم متر نسبت به بناهای اطراف ارتفاع دارد. نقشۀ مسجد مستطیل شکل است و بنای اصلی در آن در قسمت غرب واقع شده است. طول مسجد حدود 100 و عرض آن 52 متر و در عریض‌ترین قسمت 62 متر است. صحن مسجد بدون احتساب هشتی‌ها، حجره‌ها و رواق‌ها 1600 مترمربع است. شبستان در قسمت شرق صحن ساخته شده است. این شبستان در زمانی که آیت‌الله آقامیرزا ابوالقاسم محمدی امام جماعت مسجد بوده نوسازی شده است. به‌گونه‌ای که تاریخ روی کاشی‌های سردر این شبستان 1298 هـ ق.را نشان می‌دهد. یک حوض بزرگ و البته کم‌عمق برای وضو گرفتن نمازگزاران در مرکز صحن تعبیه شده که زیبایی دوچندانی به مسجد سلجوقی بخشیده است. در اطراف صحن مسجد جامع گلپایگان حجره‌ها و اتاق‌های متعددی وجود دارد که به همراه شبستان شرقی در زمان قاجار و به دستور یکی از همسران فتحعلی‌شاه ساخته شده است. وی دو پسر به نام‌های حیدرقلی میرزا و شاهقلی میرزا مشهور به رضاقلی داشت که وقتی امیر گلپایگان شد مادرش نیز نزد او آمد و دستور داد این بخش از مسجد را بنا کنند. در کتیبه‌ای که در قالب شعر داخل هشتی ورودی جنوبی مسجد واقع شده، به این داستان اشاره شده است.
در رابطه با تزیینات مسجد جامع گلپایگان می‌توان به گنبد آجری، در کنار کتیبه‌های متعدد آجری و دیگر تزیینات رایج در دورۀ سلجوقی اشاره کرد که عمده تزیینات معماری در این بنا را شکل می‌دهند. همان‌طور که می‌دانیم، تکیه و تمرکز معماران سلجوقی در بناسازی و تزیین بر آجر بود و کاشی‌کاری هنوز در این زمان رواج نیافته بود. از این رو، شبستان این مسجد فاقد تزیینات کاشی است. از داخل که به دو سردر ورودی و شمالی نگاه می‌کنیم تکرار جملۀ «یاعلی» در کتیبه‌های کوفی بنایی با آجر لعابدار آبی رنگ چشم‌نوازی می‌کند. محراب مسجد نیز به‌صورت دوبخشی ساخته شده و در بخش بالا دو جملۀ «الله صمد» و «الله احد» به خط زیبای کوفی ترسیم شده است. بنای مسجد جامع گلپایگان را به دلیل بهره‌گیری از یک شیوۀ معماری ایرانی- اسلامی از نخستین مساجد اسلامی با شیوۀ خاص ایرانی دانسته‌اند که به نظر می‌رسد الگوی بسیاری از دیگر بناهای مشابه قرار گرفت. نویسنده در کتاب مرآه‌لبدان دربارۀ مسجد جامع گلپایگان این‌گونه می‌نویسند: «گنبدی رفیع و ایوانی منیع داشته، حالا ایوان خراب و گنبد باقی است.»