Die Mezquita wurde vom Emir Abd al-Rahman I. auf den Überresten der ehemaligen gotischen Kirche San Vicente gebaut. Ihre Ausdehnung beträgt 23.400 Quadratmeter. Sie hat einen quadratförmigen Grundriss und folgt mit dem Gebrauch von Hufeisenbogen dem Muster der ursprünchlichen Moschee Al-Aqsa von Jerusalem und der Moschee von Damaskus. Wie die umayyadischen Moscheen von Syrien sei die Mezquita auf dem Süden ausgerichtet.

Sie hat acht dem Qibla senkrechte Bauabschnitte, jeder mit hunderten hufeisenförmigen-rundbogigen polychromen Säulen-Doppelbogen verschiedener Herkunft, nämlich römische, byzantinische, etc. Dieser Doppelsystem der “Bogen über Bogen” bildet ein einzigartiges Spiel von Licht und Schatten und ermöglicht eine größere Höhe. Hervorzuheben ist die polychrome Gestaltung der Bogen, die aus weißen Steinblöcken und roten Ziegeln bestehen.

Die Mezquita besteht aus einem Minarett (Turm), dem Sahn (Orangenhof) und dem Haram (Betsaal). Im Inneren der Betsaal ragen die Kathedrale, der Mihrab (Gebetsnische) und die Qibla heraus. Aus dem mittleren Bauabschnitte können wir vor uns den prunkvollen Mihrab bewundern, schön mit byzantinischen Mosaiken verziert, die der Kaiser Byzanzs der Mezquita widmete.

Die verschiedenen hinzugefügten Erweiterungen der Mezquita weisen die Entwicklung der Kunst aus Cordoba auf. 833 Abd al-Rahman II. fügte die erste Erweiterung hizu, indem er den Qibla-Mauer in die Südrichtung nieder reißte. Der Kalif Abd al-Rahman III. vergrößerte den Hof und gab ein neues Minarett in Auftrag. 961 Al-Hakam II. baute 12 neue Bauabschnitte, ein verziertes marmornes Mihrab und die achteckige Kuppel der Qibla. 987 fügte Almanzor die dritte Erweiterung in die Ostrichtung hinzu. Die blauen und rötlichen Marmornsäulen mit kompositen und korinthischen marmornen Kapitellen wurden ebenfalls unter Almanzor gestellt. Die Säulenschaften sind aus Marmor und Granit und haben Rille am Säulenschaft.

Nach der christlichen Eroberung 1523 wurde die kreuzförmige Kathedrale im plateresken Stil von Hernán Ruiz der Alte aufgebaut. Die Bauarbeiten dauerten 234 Jahren, was ihren Bauelementen eine Stilmischung gab, nämlich Gotik, Renaissancestil und Barock. Als sehenswert gelten die Kuppel in Renaissancestil, das Hochaltarretabel, das Chorgestühl und der künstlerische Schatz.