در ضلع شرقى میدان نقش جهان اصفهان مقابل عمارت عالى قاپو مسجدى قرار دارد که در قرن ۱۱ هجرى به فرمان شاه عباس اول در مدت ۱۸ سال بنا شد.

او این عمارت را به افتخار پدر زن خود شیخ لطف الله روى خرابه هایى که از بقایاى مسجد قدیمى به جا مانده بود ساخت تا براى تدریس و نمازگزارى او مورد استفاده قرار گیرد. از آن پس این شاهکار معمارى اسلامى ایران به نام مسجد شیخ لطف الله شهرت یافت.

کاشى کارى هفت رنگ و معرق و بازى نور در معمارى این مسجد از جمله ویژگى هاى منحصربه فرد است. در اطراف گنبد به فواصل منظم روزنه هایى در قطر گنبد قرار دارد که به وسیله پنجره هاى گچبرى از داخل و خارج مسدود مى شود، مجموع نورهایى که از این پنجره ها به داخل مى تابد زیبایى دو چندان به تزئینات کلى بنا بخشیده است. معمارى این مسجد به گونه اى است که در هنگام طلوع خورشید، نور روى سوره الشمس نوشته شده روى گنبد این مسجد مى افتد و هنگام غروب نور روى بخش غربى که سوره اللیل حک شده مى افتد و آیه هاى سوره اللیل روشن مى شود.

در دو طرف مسجد سکوهاى بزرگ مرمرین با عظمتى قرار دارد و در جلو آن حوض زیبایى وجود داشته که همیشه لبریز از آب بوده است. این حوض در اواخر دوره قاجاریه خراب شد. باستان شناسان یک راه زیرزمینى که از مسجد شیخ لطف الله به عمارت عالى قاپو کشیده شده بود کشف کردند ولى هنوز دلیل ساخت آن مشخص نشده است. دیوارهاى مسجد به خاطر تحمل فشار گنبد قطور ساخته شده اند به طورى که به یک متر و هفتاد سانتى متر و در قسمت هاى اصلى به بیش از دو متر مى رسند. سطح داخلى گنبد را ستاره هاى بسیار بزرگ و فراوانى به رنگ زرد طلایى با طرح پیچک هاى در هم گره خورده تزئین کرده است.

این مسجد با مساجد دیگر تفاوت هایى دارد. این بنا یک مکان عمومى نبوده و بیشتر به منظور استفاده خصوصى بهره بردارى شده است. بنابراین داراى صحن و مناره نیست در حالى که در تمامى مساجد ایران این دو مشخصه مشاهده مى شود و گنبد آن بر خلاف گنبدهاى دیگر که از کاشیکارى هایى به رنگ فیروزه اى ساخته شده اند، از زمینه کرمى به رنگ نخودى طراحى شده است که رگه هاى آبى سیر نیز در آن به کار برده شده که همانا این طرح آن را متمایز جلوه مى دهد.

از عجیب ترین هنرهاى به کار رفته در این مسجد که نشان دهنده ذوق و سلیقه معماران ایرانى است، حل مشکل قبله است، پروفسور آرتور اپهام پوپ ایرانشناس معاصر و مشهور آمریکایى در این زمینه نوشته است: «چون مسجد در ضلع شرقى میدان واقع است و خواه ناخواه در ورودى مسجد به سمت شرق میدان خواهد بود، اگر بنا بود مسجد را نیز به همین جهت مى  ساختند، کار جهت یابى از لحاظ قبله مختل مى  شد. در اینجا با ایجاد یک راهرو که از ابتداى مدخل مسجد به سمت چپ و سپس به سمت راست مى  چرخد، بر این مشکل فائق آمده اند؛ یعنى اگر چه ساختمان مسجد در مشرق است و از نماى خارجى آن چنین بر مى آید که دیوار جبهه آن در جهت شمال به جنوب است لیکن در همین دیوار محراب بنا شده که به سوى قبله است و وقتى به ارزش این هنر معمارى پى مى بریم که در بیرون مسجد هیچ اثرى از کجى و زاویه به چشم نمى خورد اما به مجرد ورود ناچاریم قبول کنیم که صحن نسبت به نماى خارجى پیچش دارد در صورتى که گنبد کوتاه مسجد به علت مدور بودن جهت با زاویه مخالفى نشان نمى دهد.

معمار مسجد شیخ لطف الله، استاد محمدرضا اصفهانى بوده است که در علم هندسه و نقوش تبحر داشته است. با نگاهى به طراحى کلى بنا، میزان تبحر او در علم هندسه و معمارى نمایان مى شود. کتیبه هاى بسیار زیباى خط ثلث که تعدادى از آنها، به دست تواناى علیرضا تبریزى عباسى نوشته شده زیبایى مسجد را صد چندان کرده است.

یکى از شاهکارهاى بى نظیر معمارى را در محراب مسجد مى توان مشاهده کرد. در این محراب کاشیکارى هاى معرق و مقرنس هاى بسیار ظریفى به چشم مى خورد و همچنین دو لوح داخل محراب وجود دارد که عبارت «عمل فقیر حقیر محتاج بر رحمت خدا محمدرضا ابن استاد حسین بناى اصفهان» روى آن حک شده است. کتیبه هاى دیگرى نیز به خط علیرضا عباسى در اطراف محراب دیده مى شود که روى آنها روایتى از پیامبر اکرم و امام ششم نقل شده است.

علاوه بر این روایات اشعارى نیز روى کتیبه ها نوشته شده که سراینده آنها شیخ بهایى دانشمند و شاعر دوره صفوى است. معمارى که در بناهاى اصفهان به کار رفته به دلایل متفاوت از جمله پایتخت بودنش در دوره هاى سلجوقى و صفوى بسیار مورد اهمیت واقع شده است و به دلیل اینکه مسجد هویت معنوى مسلمانان است معماران براى طراحى مساجد توجه خاصى نشان مى دادند و تمامى ذوق و سلیقه خود را به کار مى بردند تا یک اثر جاودانه از خود به جاى بگذارند. مسجد شیخ لطف الله نیز از این امر مهم مستثنى نیست چنانچه پروفسور پوپ در مورد این مسجد نوشته است: «کوچکترین نقطه ضعفى در این بنا دیده نمى شود، اندازه ها بسیار مناسب، نقشه طرح بسیار قوى و زیبا و به طور خلاصه توافقى است بین یک دنیا شور و هیجان و یک سکوت و آرامش باشکوه که نماینده ذوق سرشار زیباشناسى بوده و منبعى جز ایمان مذهبى و الهام آسمانى نمى تواند داشته باشد.» همچنین به دلیل عظمت معمارى و تاریخى این بناى مذهبى ایران، تمبر مشترکى با نقش این بنا و اثرى تاریخى از چین منتشر شده است.