Ayvalık’a yerleşmiş yerli Rumlar tarafından XIX. yüzyılın ikinci yarısında kilise olarak yaptırılmış olup, 1928’den sonra camiye çevrilerek saatli cami ismini almıştır. Yapı üzerinde herhangi bir kitabe yoktur. Günümüzde cami olarak işlevini devam ettirmektedir. Çan kulesi, sonraki yıllarda saat kulesine dönüştürülmüş ve bu yüzden de saatli cami ismi verilmiştir. Kiliseden camiye çevrilmiş olan yapı, dıştan 23,97x13,40 metre, içten 18,53x11,80 metre ölçülerinde olup dikine dikdörtgen bir plana sahiptir. Üç nefli bazilikal planlı olan yapıda, orta nef yan neflerden daha geniş tutulmuştur. Avlu duvarı ile çevrili olan yapının avlusuna kuzeybatıdan giriş sağlanmaktadır. Yapı, düzgün kesme taş malzemeden inşa edilmiştir.

Doğu cephede apsis yarım yuvarlağının çıkıntısı görülmektedir. Bu cephedeki tek pencere apsis yarım yuvarlağının ortasına açılmıştır. Güney cephede, üç katlı bir cephe anlayışı hakimdir. Alt katta dört pencere açıklığı ve cephenin batısında harime açılan kapı bulunmaktadır. İkinci katta yedi pencere vardır. Ortada yer alan üç pencere yuvarlak kemer açıklıklıdır. Diğer pencereler dikdörtgen formlu ve düz lentoludur. Üçüncü kat ise cephenin ortasında yer alan, yarım daire formlu, beden duvarından yukarı taşıntı yapan alınlıktır.

Batı cephede, altta üç gözlü giriş ünitesi, üstte beş pencere yer almaktadır. Üst kat pencerelerden üçü yuvarlak kemerli, diğer ikisi dikdörtgen formlu ve düz lentoludur. Camiye giriş bu cepheden sağlanmaktadır. Giriş ünitesi iyon başlıklı dört sütun üzerine oturmaktadır. Kuzey cephe, güney cephe ile aynı düzen içerisinde yapılmıştır. Alt katta beş pencere, üstte ise yedi pencere yer almaktadır. Bunlardan, üstten üç tanesi yuvarlak kemerli, diğerleri dikdörtgen formlu ve düz lentoludur. Ayrıca cephenin kuzeybatı köşesinde saat kulesi, beden duvarı üzerinde yükselmektedir. Yapının üst örtüsünde, ortada kare kaide üzerine oturan, sekizgen gövdeli ve piramidal bir külahla örtülü kubbe, dört yönde eğimli çatı kullanılmıştır. Sekizgen gövdenin her yüzeyinde yuvarlak kemerli pencere bulunmaktadır. Sekizgenin köşelerinde iyon başlıklı sütunceler yer almaktadır. Üst örtü kiremitle kaplanmıştır. Yapının kuzeybatı köşesinde, beden duvarı üzerinde saat kulesi yükselmektedir. Kare planlı saat kulesinin her cephesinde sivri kemerli pencere bulunmaktadır. Pencereler üç dilimli kemere sahip nişler içerisinde açılmıştır.

Minare caminin güney batısında yer almaktadır. Cami beden duvarından ayrı yapılmıştır. Sekizgen kaideli, silindirik gövdeli ve çift şerefelidir. Kare kaideden gövdeye geçiş üçgen pabuçla sağlanmaktadır. Silindirik gövde alttan ve üstten bilezik ile sınırlandırılmıştır. Bileziğin üzerinde baklava dilimi şeklinde mavi renkli çiniler, minare gövdesini bilezik şeklinde kuşatmaktadır. Şerefe altı ve şerefe korkuluğu sade tutulmuştur. Minare gövdesi iki şerefe arasında yivli olarak devam etmektedir. Gövdenin bu kısmı da üstten bilezik ile sınırlandırılmıştır. Bileziğin üzerinde baklava dilimi şeklindeki çini süslemeler tekrar etmektedir. İkinci şerefe altı ve korkuluğu da sade tutulmuştur. Minare petek, külah ve alem ile sonlanmaktadır. İç mekân, orta nefin ortasında kubbe ve iki yanında beşik tonoz ile örtülüdür. Yan nefler ve mahfil katı çapraz tonoz ile örtülmüştür. Ortada yer alan kubbeye geçişler pandantiflerle sağlanmıştır. Pandantiflerde ve kemer iç yüzeylerinde, alçıdan yapılmış lotus ve palmet ile sonlanan kıvrık dal süslemeleri tezyin edilmiştir. Beşik tonoz ve çapraz tonozların içlerinde kalemişi süslemeler görülmektedir. Çapraz tonozların ortasında dairesel madalyon içerisinde, bölgeye özgü bitkisel süslemeler yapılmıştır.