Doğu Roma İmparatorluğu tarafından 12. yüzyılda inşa edildiği tahmin edilen "Enez Ayasofyası" olarak da bilinen yapı, Fatih Sultan Mehmet'in 1456'da Taşoz, Limni, Semadirek adalarının yanı sıra Cenevizliler'e ait Enez'i fethetmesi sonrası camiye dönüştürüldü.

Yapının güneydoğusunda mihrap, batısında minber yapıldı, dış tarafına da kesme taştan minare inşa edildi. İmalata başlamadan önce caminin harim kısmında yerde bulunan ve numaralandırılarak çıkarılan özgün döşeme taşları da yerlerine döşendi. Geri kalan açık yerlerde de yeni mermerler kullanılarak döşeme yapıldı.

Vakıflar Genel Müdürlüğü camiyi restorasyon 2015 yılında programına aldı. Edirne ​Vakıflar Bölge Müdürlüğünün yürütüğü restorasyon kapsamında veri teşkil etmesi için sonik, sismik testlerin yanı sıra, lazer tarama, malzeme analizleri ve dönemlemeleri yaptırarak, detaylı araştırmalar yürütüldü.

Caminin rekonstrüksiyona dayalı restorasyon projesi Edirne Kültür Varlıklarını Koruma Bölge Kurulu tarafından onaylanması sonrası restorasyon çalışmalarına 2016 yılında başlandı. Caminin, 1. derece arkeolojik sit alanı olan Enez Kalesi içerisinde yer alması nedeniyle çalışmalar büyük bir titizlikle yürütüldü.

Restorasyonun başında caminin temellerini açılarak güçlendirildi. Temel enjeksiyonlarından sonra sağlam beden duvarlarından başlamak üzere inşa çalışmalarına başlandı.

Caminin tavanı ve kubbesi tamamen kapatıldı. Ayrıca caminin içerisindeki ısıtma ve soğutma sistemleri kuruldu, zeminin mermer döşemesi yapıldı.

İmalata başlamadan önce caminin harim kısmında yerde bulunan ve numaralandırılarak çıkarılan özgün döşeme taşları da yerlerine döşendi. Geri kalan açık yerlerde de yeni mermerler kullanılarak döşeme yapıldı.

Caminin çevresinde yıllar içerisinde oluşan toprak kotu da temizlendi.

1965 yılından bu yana 56 yıldır kapalı olan caminin vakfiyesine uygun şekilde eylül ayında hem ibadete hem de ziyarete açılması planlanıyor.