ساختمان این مسجد دارای گنبدی بسیاربلند با کاشی کاری به رنگ سبز و ایوان آیینه کاری شده و ۲ گلدسته میباشد. نمای درون گنبد و اطراف رواق نیز آیینه کاری شده‌است. در باغ آن، سروهای کهن برپاست. مجموعهٔ باغ‌مزارِ کاشمر، حدود هشت هکتار مساحت دارد و در مرکز شهر قرار گرفته‌ است. ساختمان و بارگاه امامزاده سید حمزه (ع) برسکویی مرتفع قرار دارد و تزئینات آن شامل کاشی‌ کاری معرق، آینه‌کاری و دیگر عناصر تزئینی می‌شود؛ بازسازی بنای فعلی امامزاده با تلاش مهندس فتحی بوده که با سرمایهٔ خود آن را نوسازی کرده‌است. بیشترین تغییرات ساختمان، از سال ۱۳۹۹ قمری است، صحن و غرفه‌های آن در فاصله سال‌های ۱۳۵۴ تا ۱۳۵۶با تلاش اداره اوقاف کاشمر احداث شد که به سنگ مرمرین طوسی مفروش و دیوارها با کاشی‌کاری لعابی تزئین شده‌است.