Kent merkezinde, Talat Paşa Caddesi'nin bitiminde, Mihal Bey köprüsünün karşında yer alan yapı, giriş kapısı üzerinde yer alan üç satırlık inşa kitabesine göre Sultan II. Murad döneminde 1422 senesinde Emirü’l-kebir Mihal bin Aziz tarafından yapılmıştır. Kitabede adı geçen Aziz oğlu Mihal’in Köse Mihaloğulları soyundan geldiği kuvvetle muhtemeldir. Osmanlı Devleti’nin erken dönemlerinde özellikle askeri alanda önemli rol oynayan ve akıncı teşkilatına bağlı olan Mihaloğulları Ailesi'nin şeceresi arşiv belgelerinin henüz bütünüyle incelenip değerlendirilmemesi nedeniyle tam olarak aydınlatılamamıştır. Yazılı belgelerde adı zaman zaman Köse Mihaloğulları veya Mihaloğulları şeklinde geçen ailenin en fazla tanınan şahsiyeti Rumeli akınlarına Mihallı Akıncıların başı olarak katılan Gazi Mihal Bey’dir. Evliya Çelebi, 1653 senesinde ziyaret ettiği Gazi Mihal Camii’ni Bir cezire üzerinde tarz-ı kadim bir cami-i ruşen olarak tanımlamıştır. Edirne tarihçilerinden Osman Nuri Peremeci de cami için “Yapılış tarzı pek latif olup hariminde beş kubbesi bir de kurşun örtülü saçağı vardır” sözlerini söylemiştir.

İki yanında tabhane odaları bulunan Gazi Mihal Bey Camii, günümüzde özgün yapısal özelliklerini büyük oranda korumasına karşın geçirdiği onarımlarla dikkat çekmektedir. Bu plan tipi Erken Osmanlı mimarisinin tipik planı olarak ön plana çıkmaktadır. Kesme taş malzemeden inşa edilen yapı her iki yanındaki mekânları ve kuzeydoğusunda yer alan minaresi ile dikkat çekmektedir. Yapının beş bölümlü son cemaat yerinde orta bölüm diğerlerine göre daha geniş ve yüksek tutulan kubbe ile örtülüyken diğer bölümler aynalı tonozla örtülüdür. Son cemaat yeri beş sivri kemeri taşıyan altı payeye sahiptir. Son cemaat yeri önünde eskiden varlığı bilinen ahşap çatılı ve öne meyilli bir sundurma vardır.

Son cemaat yerinin merkezinde yer alan taçkapı, sivri kemerli olup etrafı silmelerle kuşatılmıştır. Basık kemerli giriş açıklığının hemen üzerinde yapının kitabesi bulunmaktadır. Taçkapıdan caminin harimine geçilebilmektedir. Orta bölüm kubbeli olup sekiz köşeli bir kasnağa oturmaktadır. Kıble tarafındaki asıl namaz mekânı ise orta bölüme göre daha yüksek olup beşik tonozla örtülüdür. Bu bölümün merkezinde yer alan alçı mihrap mukarnas kavsaralıdır. Orta bölüm ile yan mekânlar arasındaki duvarlar açılmadığı için aradaki bağlantı günümüzde de kapılarla sağlanmaktadır. Yan mekânların üzeri de kubbelerle örtülüdür.

Son iki asır içinde caminin geçirdiği başta depremler, hırsızlık ve bakımsızlık gibi durumlar yapıya oldukça zarar vermiştir. Yapının bugünkü minaresi özgün olmayıp 1752 depreminden sonra inşa edildi. Son yıllara kadar oldukça bakımsız halde olan yapı geçirdiği onarımlar neticesinde günümüzde ibadete açık durumdadır. Yapının sağında yer alan hazirede Gazi Mihaloğlu’nun sülalesine ait mezarlar bulundu. Gazi Mihal Bey Vakfiyesinde cami haricinde bir hamam ve bir köprüden de bahsedilmektedir. Her iki yapı da günümüzde ayakta olup oldukça harap durumdadır. Gazi Mihal Bey Camii, Erken Osmanlı döneminde özellikle Sultan II. Murad döneminde yaygın olarak kullanılan Tabhaneli cami plan tipinin Edirne’de ayakta kalmayı başaran tipik bir örneğini oluşturmaktadır.