Yavuz Sultan Selim’in Trabzon Valiliği zamanında annesi Gülbahar Hatun’un hatırası için Ortahisar’ın batısında, Zağnos Köprüsü’nün yakınında şimdiki adıyla Atapark mevkiinde bir külliye içerisinde yapılmıştır. Kaynaklar bu eserin 1514/1515 tarihinde yapıldığına işaret etmektedir. Yapı Büyük İmaret Camii, Hatuniye Camii, Cami-i İmaret-i Amire-i Hatuniye isimleri ile de bilinse de yaygın adı Gülbahar Hatun Camii’dir. Yazılı kaynaklar esas alınarak bugün ayakta kalan Gülbahar Hatun adıyla anılan cami ve türbenin Hatuniye Külliyesi’nin bir parçası olduğu belirtilmektedir. Külliye içerisinde yer alan diğer önemli alanlardan olan medrese, imaret, mektep ve Kuran okuma yöntemlerinin öğretildiği medrese olarak bilinen Darü’l Kurra o dönem faaliyette olmasına rağmen günümüze ulaşamayan yapılardandır. Mektebin yerini 1899 tarihinde Gülbahar Hatun İlkokulu olarak anılan okul almıştır.

Gülbahar Hatun Camii, yığma yapım sistemiyle inşa edildi, yapısında malzeme olarak kesme taş kullanılmıştır. Yapı, ters ‘’T’’ planlı olarak oluşturulmuştur. Bu şekilde oluşturulan Gülbahar Hatun Camii, Erken dönem Osmanlı mimarisinde ayrı bir plan tipini oluşturan Zaviyeli camiler grubu içerisinde yer almaktadır. Yapı, camilerde namaz kılmak için tahsis edilen genel mekân olarak adlandırılan harim, Osmanlı camilerinden itibaren görülen, kadınların namaz kılması için tasarlanan bölüm olan kadınlar mahfili ve camilerin giriş kapısı önündeki avludan yüksek tutulan revaklı namaz kılma alanı olarak günümüze gelen son cemaat bölümlerinden oluşmaktadır.

Yapının duvar işçiliği özenli olmakla birlikte pencereler, son cemaat yeri, kemerler ve minarede koyu gri ve sarımsı beyaz taşlar kullanılmıştır. Yapının mihrabı ve kenar bordürleri sade, tepesi bitkisel süslemelerden yapılmıştır. Köşeliklerinde taş yüzey üzerine bezeme amacıyla yapılan yarım küre biçiminde kabartma süs ögesi olarak adlandırılan ikişer kabara (gülbezek) motifi yer alıyor. Ayrıca mermer kullanılarak yapılan minber, mihrap kadar şekilli bir yapıya sahip olmayacak şekilde sade bırakılmıştır. Caminin klasik dönem süslemeleri zaman içerisinde bozulmuş, restorasyon çalışmalarında yapılan bugünkü süslemeler son onarımlarda yapılarak caminin eski dönem yapısı olabildiğince korunmaya çalışılmıştır. Eskiden kubbe ile örtülü olan avlusundaki şadırvan da son onarımlarla konik külah şeklindeki bir yapıya dönüştürülmüştür.