اين مسجد، در حقيقت، مجموعه‌اى از ساختمان‌ها و آثار هنرى دوره‌هاى بعد از اسلامِ تاريخ ايران است که يادگارهايى از پادشاهان، وزيران، اميران، بزرگان و بانوان خيّر ايرانى بعد از اسلام را در بر دارد و بخشى از تحولات معمارى دوره‌هاى اسلاميِ تاريخِ ايران را، در مدت هزار سال، نشان مى‌دهد. بخش‌هاى ممتاز و جالب‌ توجه اين مسجد بدين قرارند:  
 
 
 - صفه‌هاى کوچک سمت راست دالان ورودى که با ستون‌هاى مدور و گچ‌برى‌هاى زيبا تزئين يافته‌اند و مجموعه‌اى از آثار دورهٔ‌ ديلمى در قرن چهارم هجرى قمرى است.  
 
 
 - گنبد خواجه نظام‌الملک وزير مشهور ملکشاه سلجوقى که در سال‌هاى ۴۶۵ تا ۴۸۵ هجرى قمرى ساخته شده است. کتيبهٔ کوفى اين گنبد که در ضلع جنوبى مسجد واقع شده، حاوى نام پادشاه وقت، ملکشاه و وزير او خواجه‌ نظام‌الملک است. عنوان ملکشاه در اين کتيبه «يمين خليفه‌اللّه اميرالمؤمنين» ذکر شده است. خليفهٔ عباسى در آن زمان «المعتصم باللّه» بوده است. چهل ستونى که در منتهى‌اليه غربى اين ضلع واقع شده، از دورهٔ شاه‌عباس اول صفوى است، که در سال ۱۰۱۹ هجرى قمرى به ساختمان‌هاى مسجد افزوده شده است.  
 
 
 - چهل ستون که در سمت چپ دالان ورودى واقع شده و در ساخت آن از سبک ابنيهٔ سلجوقى پيروى شده است، از آثار دورهٔ پادشاهان آل‌مظفر در قرن هشتم هجرى قمرى است.  
 
 
 - ساختمان ايوان جنوبى مسجد از قرن ششم و تزئينات داخل و خارج آن از قرن هشتم، نهم، دهم و يازدهم هجرى قمرى است. دو منارهٔ اين ايوان ظاهراً در عهد حسن‌بيک ترکمان افزوده شده است و در دورهٔ اين امير آق‌قويونلو و پادشاهى طهماسب اول و شاه‌‌عباس دوم، تغييرات ضرورى مسجد به انجام رسيده و داخل و خارج اين ايوان، با تزئينات کاشى‌کارى آراسته شده است. در بين مقرنس‌هاى تاق اين ايوان، نام «ابونصر حسن بهادر» که بانى تعميرات و الحاقاتى در اين مسجد بوده است. در يک لوحهٔ کاشى‌کارى مربوط به سال ۸۸۰ هجرى قمرى ثبت شده است.  
 
 
 - تزئينات کاشى‌کارى اطراف صحن از دورهٔ‌ حسن‌بيک ترکمان معروف به اوزون حسن و از قرن نهم هجرى قمرى است.  
 
 
 - ايوان شرقى مسجد مشخصات معمارى دورهٔ سلجوقى را از قرن ششم به خوبى حفظ کرده است. داخل اين ايوان با گچ‌برى‌هاى قرن هشتم آراسته شده و کتيبهٔ کاشى‌‌کارى آن حاکى از تعميرات در دورهٔ شاه‌ سليمان صفوى است.  
 
 
 - صفهٔ عمر در شرق اين ايوان واقع شده است که در دورهٔ قطب‌الدين محمود، شاه آل‌مظفر، به وسيلهٔ «مرتضى بن الحسن العباسى الزينبي» در محل بناى قديمى ديگرى ساخته شده است. در دورهٔ حکومت موقتى اشرف افغان تعمير شده و به دستور او کتيبه و لوحه‌هايى به اين صفه افزوده شده است.  
 
 
 - ايوان غربى مسجد که ساختمان آن از قرن ششم هجرى است و با تزئينات کاشى‌کارى آن دوره که بيش‌تر از نوع خطوط بنايى است، آراسته شده است. اين ايوان در دورهٔ پادشاهى شاه ‌سلطان حسين صفوى تعمير و تزئين شده و با کتيبه‌ها و لوحه‌هايى در قالب خطوط مختلف زينت يافته است.  
 
 
 در شمال ايوان غربى، مسجد کوچکى از دورهٔ‌ اولجايتو (ايلخان مسلمان مغول) واقع شده است که محراب عالى گچ‌برى شدهٔ آن در سال ۷۱۰ هجرى قمرى به دستور وزير ايرانى او «محمد ساوي» ساخته شده و تاق‌هاى آجرى متنوعى دارد. محمد ساوى در سال ۷۱۱ هجرى قمرى بر اثر سعايت بدگويان به دستور اولجايتو کشته شد؛ ولى اين اثر ارزندهٔ دورهٔ صدارت او همچنان نام او را در تاريخ جاويدان کرده است. نام استاد حيدر اصفهانى که سازندهٔ اين محراب عالى گچ‌برى شده است، نيز در آخر حاشيهٔ کتيبهٔ محراب، بر جاى مانده است.  
 
 
 در غرب ايوان غربى و مسجد اولجايتو، شبستانى از دورهٔ‌ حکومت سلطان محمد بن بايسنقر تيمورى وجود دارد که سال ساختمان ۸۵۱ هجرى قمرى است و بانى آن «عمادبن مظفر ورزنه‌اي» است که از امراى لشکر وى بوده است. کتيبهٔ ثلث زياى سردرِ اين شبستان تاريخى را «سيد محمود نقاش» خطاطى کرده است. عمادبن مظفر، مسجد باشکوهى هم در محل توليد خود (ورزنه)، بنا کرده است.  
 
 
 - ايوان شمالى مسجد معروف به صفهٔ درويش از قرن ششم و کتيبهٔ گچ‌برى داخل آن از دورهٔ‌ شاه‌ سليمان صفوى است. تزئينات کاشى‌کارى نماى خارجى آن از اقدامات ادارهٔ‌ باستان‌شناسى اصفهان در سال‌هاى ۱۳۳۶ و ۱۳۳۷ هجرى شمسى است و به اين مناسبت، کتيبه‌اى به خط بنّايى به يادگار گذاشته شده است. در طرفين ايوان شمالى و شمال آن، چهل ستون‌هايى از قرن ششم هجرى موجود است که مخصوصاً چهل‌ ستون شرقى آن تاق‌هاى متعدد با نقوش مختلف آجرى دارد و از قسمت‌هاى جالب اين بناى عظيم تاريخى به شمار مى‌رود.  
 
 
 شمالى‌ترين اثر تاريخى مسجد جمعه، گنبد تاج‌الملک مشهور به گنبد خاکى است که بانى آن «ابوالغنائم تاج‌الملک خسرو فيروز شيرازي» وزير ديگر ملکشاه سلجوقى است. سال ساختمان آن در کتيبهٔ دور گنبد، سال ۴۸۱ هجرى قمرى ذکر شده است و در بين آثار دورهٔ سلجوقى اثر بى‌همتايى به شمار مى‌رود.  
 
 
 در آثار تاريخى موجود در مسجد جمعهٔ اصفهان، غير از سبک‌هاى مختلف معمارى، ‌ انواع خطوط کوفى، ثلث، بنّايى، نسخ و نستعليق را به زبان فارسى و عربى، به نثر و به نظم مى‌‌توان مشاهده نمود.  
 
 
 - ساختمان حوض وسط مسجد نيز در زمان سلطنت‌ شاه‌محمد خدابندهٔ صفوى، پدر شاه‌عباس اول، به وسيلهٔ شخصى به نام «يوسف آقا» بنا شده است.