يعد من أهم صروح حمص الأثرية حيث يرجع تاريخه لأكثر من ألفي عام مضت فكان معبداً وثنياً لعبادة إله الشمس. يقع عند السور الشمالي لمدينة حمص القديمة وتحيط به منطقة الأسواق التي تعتبر جزء لا يتجزأ من طقوس الزيارة التي كانت تتم للمعبد.
ومن الآثار المتبقية لهذا لمعبد الوثني والتي يمكن أن نراها في ساحة المسجد، عمود من الغرانيت، وناووس مصنوع من البازلت، ونجد على الناووس جديلة جنائزية وملائكة.
كما يمكن للزائر أن يرى في ساحة المسجد تيجان أثرية حفرت عليها وردة الشمس والبيضة، وشكل هذه الوردة كما التي وجدت على خوذة الأمير شمشيغرام أشهر حكام حمص القدماء، والبيضة ترمز للحجر الأسود الذي يرجح الباحثون أنه كان موجوداً في حمص أيام عبادة إله الشمس.
وفي منتصف القرن الرابع الميلادي وبعد انتشار المسيحية، تحول هذا المعبد إلى كنيسة ومن المرجح حسب المراجع التاريخية أن القديسة هيلانة والدة الإمبراطور قسطنطين هي التي بنتها، وقد جاء في كتاب (الملوك وأهل الديارات) للمسعودي أنه (بنيت كنيسة حمص على أربعة أركان من عجائب بنيان العالم).
وفي أواخر العهد الأموي تم تحويل قسم من المبنى إلى مسجد لعبادة المسلمين، واستمر هذا الحال إلى أن حدث الزلزال الأخير الذي ضرب مدينة حمص، فقام السلطان نور الدين الزنكي بعدها بإعادة بناء الجامع وضم الكنيسة إليه في بناء واحد جديد في حوالي العام 1157م وأصبح معروفاً منذ ذلك الحين وحتى اليوم بالجامع النوري الكبير.
وقد جرى بناؤه بحسب النموذج الذي ساد في عهد الخلافة الأموية مثل الجامع الأموي بدمشق، والعمري في البصرة، والعمري في درعا وجامع عمر في القدس، وجامع بعلبك، وهو على شكل مستطيل من حرم وصحن، وتم توسيعه وإعادة بنائه وترميمه على مراحل مختلفة.
ويقع المسجد الآن في وسط المدينة وحوله مركز المدينة التجاري والأسواق التجارية القديمة، لذلك فإن الاهتمام به والمحافظة على آثاره ضرورة تاريخية أثرية إضافة إلى أهميته الدينية الكبيرة.