Несмотря на то, что татарская община Петербурга достигла к концу 19 века примерно 8000 человек, она не имела ни одного своего культового здания. Для соблюдения всех необходимых обрядов им приходилось арендовать различные помещения. Мусульманская община обращалась с просьбами к тогдашнему министру внутренних дел П. Г. Столыпину, но дело буксовало и не трогалось с места.
Лишь после встречи Николая 2 с эмиром Бухарским, который в числе прочих поднял и этот вопрос, было подписано высочайшее разрешение на приобретение земли и создан Особый комитет по строительству Санкт-Петербургской соборной мечети. Состоял он из 20 видных мусульман России того времени.
Основная сумма на покупку участка была пожертвована эмиром Бухарским, остальные средства собирались по всей России, для чего например выпускались лотерейные билеты с видами будущей мечети. Был организован конкурс архитектурных проектов, 1 и 2 места в котором заняли работы архитектора Н. В. Васильева. Строительство мечети велось им в соавторстве с С. С. Кричинским и А. И. фон Гогеном.
Хотя, избранное место - недалеко от набережной Невы на Кронверкском проспекте близко от Свято-Троицкого собора и домика Петра 1, вызывало сомнения и возражения, оно было утверждено Столыпиным.
В 1910 году в присутствии опять же эмира Бухарского, генерал-губернатора Петербурга, послов Персии и Турции, представителей татарской общины состоялась торжественная закладка нового здания.
Первую службу в соборной мечети провели в 1913 году, приурочив её к 300-летию дома Романовых. Однако, как это часто у нас водится, строительные работы продолжались ещё очень долго, и регулярные службы в новом храме начались лишь с 1920 года. А в 1924 часть имущества мечети уже была экспроприирована советской властью. В 1940 году здание передали под склад медицинского оборудования. Спустя 15 лет в 1955 году служба в мечети была возобновлена и продолжается по сей день. Само здание Петербургской соборной мечети, облицованное темно-серым гранитом грубой фактуры, с её небесно-голубым изразцовым куполом и двумя изящными 48 метровыми минаретами давно уже стало привычным и узнаваемым атрибутом архитектурного ландшафта Петроградской стороны.