Cami, düz teras üzerine özenle yerleştirilmiş, kesme taştan yapılmış ve merkezi kubbeli tek minareli bir şaheserdir. 15–20x15-20 metre boyutlarındaki sade yapı, mimari açıdan estetik bir bütünlük sunarken, giriş kapısı, mihrap, son cemaat yeri, mihrabiyeler, duvar payeleri, kubbeye geçiş sistemleri, duvarlardaki kemerler, pencereler ve minare, o dönemin mimari anlayışını yansıtarak tarihî bir atmosfer oluşturur.
1514 Çaldıran Savaşı’nın hemen sonrasında inşa edilmiş olması, Beyazıt Camii’ni Osmanlı İmparatorluğu’nun genişleme stratejisinin bir yansıması ve o dönemin siyasi atmosferinin bir izi haline getirir. Cami çevresinde yapılan düzenlemeler, Doğubayazıt’ın zengin tarihî mirasını vurgular ve bu muazzam yapının, zaman içindeki değişimlere rağmen bölgenin tarihî geçmişini canlı tutan bir simge olduğunu gösterir.