يوجد مسجد محمد علي داخل قلعة صلاح الدين الأيوبي ويعتبر من أهم معالم القلعة، وهو مبني علي غرار مسجد أياصوفيا بإسطنبول. وطلب محمد علي باشا من المعماري الفرنسي باسكال كوست تصميم جامع بالقلعة سنة 1820 م ولكن المشروع توقف ولم يشرع البناء فيه إلا سنة 1830م، وفقا لتصميم مهندس معماري آخر تركي هو المهندس يوسف بوشناق والذي قام بوضع تصميمه على غرار جامع السلطان أحمد بالأستانة بتركيا مع وضع بعض التغييرات.. ومر المسجد بعدة مراحل للبناء وهي: بعد أن توفى محمد على باشا فى سنة 1848 ميلادية قام خلفاؤه بتطوير المسجد وترميمه حيث قام عباس باشا الأول بإعطاء أوامره بإتمام البناء في المسجد سنة 1264 ه - 1848م، ثم قام الخديوي إسماعيل بإصلاحه سنة 1280 ه - 1863 م، ثم قام الخديوي توفيق بإصلاح رخام الصحن فى سنة 1296 ه - 1879 م . وفى عام 1931 م بعهد الملك فؤاد تكونت لجنة من كبار المهندسين الوطنيين والأجانب لفحص المسجد ووضع مشروع لإصلاحه فقررت إزالة قبته الكبيرة وما حولها من أنصاف القباب وقباب صغيرة وقررت إعادة بنائها بعد عمل شدة وهى هيكل من الصلب المجمع . وقد بدء العمل فيها في سنة 1935 ميلادية ، وقد بلغت تكاليف أعمال الهدم والبناء 60 ألف جنية مصري في ذلك الوقت ، وبلغت تكاليف ونفقات البياض والزخرفة والتذهيب 40 ألف جنية . ويتميز مسجد محمد علي باشا بتخطيطه المربع الشكل، حيث يبلغ طول ضلعه 41 مترا، تغطيه في الوسط قبة كبيرة قطرها 21 مترا وارتفاعها 52 مترا محمولة على أربعة عقود كبيرة مرتكزة على أربعة أكتاف ضخمة ، وحول هذه القبة أربعة أنصاف قباب، في كل جهة نصف قبة، وتغطى أركان المسجد أربع قباب صغيرة، ذلك عدا نصف قبة أخرى تغطى بروز القبلة الناتئ من الجنب الشرقي للمسجد. ويكسو جدرانه من الداخل والأكتاف الأربعة بارتفاع 11.30 متر كسوة من المرمر تعلوها نقوش ملونة، ويحلى القباب وأنصاف القبة زخارف بارزة منقوشة ومذهبة، وفى الجهة الغربية من المسجد تقوم دكه المبلغ وهى محولة على أعمدة وعقود من المرمر، واتخذ درابزينها ودرابزينات ممرات القباب من البرنز المشغول، وفى الركن الغربي القبلي منه يقع قبر محمد على الكبير تعلوه تركيبة رخامية مدقوق بها زخارف وكتابات جميلة، ويحيط به مقصورة من البرنز المشغول أمر بتنفيذها عباس باشا الأول.. والمنبر الأصلي للمسجد هو المنبر الكبير المصنوع من الخشب المحلى بزخارف مذهبة، أما المنبر المرمري الصغير الواقع إلى يسار المحراب، فقد أمر بعمله الملك فاروق في سنة 1358 هجرية - م.1939 أما صحن المسجد فتتوسطه فسقية الوضوء، وبمؤخرة برج الساعة التي أهداها إلى محمد على لويس فيليب ملك فرنسا سنة 1845م. وللمسجد منارتان رشيقتان بارتفاع 84 مترا عن مستوى أرضية الصحن. والمنبر الأصلي للمسجد هو المنبر الكبير المصنوع من الخشب المحلى بزخارف مذهبة، أما المنبر المرمرى الصغير الواقع إلى يسار المحراب، فقد أمر بعمله الملك فاروق في سنة 1358 هجرية = 1939م. ويضاء المسجد بالثريات البلورية الجميلة تحيط بها مشكاوات زجاجية نسقت بأشكال بديعة. ويقوم على طرفي الجنب الغربي للمسجد منارتان رشيقتان أسطوانيتا الشكل بنيتا أيضا على طراز المآذن التركية، وارتفاع كل منهما 82 مترا من الأرض. وللمسجد ثلاثة أبواب أحدها في منتصف الجنب البحري، والثاني في مقابله في منتصف الجنب القبلي، والثالث في منتصف الجنب الغربي، ويؤدى إلى صحن متسع مساحته 53 في 53 مترا يغلف جدرانه كسوة من المرمر، ويحيط به أربعة أروقة عقودها وأعمدتها من المرمر أيضا، وبوسطه مكان الوضوء وهو عبارة عن قبة محمولة على ثمانية أعمدة لها رفرف محلى بزخارف بارزة مذهبة، كما أن باطن القبة محلى بنقوش ملونة ومذهبة تمثل مناظر طبيعية، والقبة مكسوة كقباب المسجد بألواح من الرصاص وبأسفلها صهريج المياه وهو مثمن تغطيه قبة صنعت جميعها من المرمر المدقوق بزخارف بارزة. ويقوم أعلى منتصف الرواق الغربي للصحن برج من النحاس المزخرف بداخله ساعة يعرف ببرج الساعة أهداها ملك فرنسا لويس فليب إلى محمد على باشا سنة 1845م.
