Džamiju je izgradio Sultan II. Abdulhamid.
Iako se zove Hamidiye džamija, poznatija je kao Yıldız džamija.
Kada je Sultan II. Abdulhamid stupio na prijestolje 1876, kratko je vrijeme boravio u palači Dolmabahçe, a zatim se preselio u palaču Yıldız.
Iako je ime Sarkis Balyan zabilježeno u nekim publikacijama kao arhitekta zgrade izgrađene između 1881.-1885. godine, pod nadzorom velikog vezira Osman Beya, to nije točno.
Arhitekt džamije, prema dokumentu u arhivu palače Dolmabahçe (Evrak br. II/989), bio je Grk po imenu Nikolaidis Jelpuylo, koji je radio u upravi Ebniye-i Seniyye više od trideset godina.
Nikolaidis, koji je u osmanskim izvorima poznat kao Nikolaki Kalfa, je u kratkom roku, kada je dobio zadatak, pripremio maketu džamije sa nacrtima i crtežima i predao je sultanu II. Abdulhamidu.
Nakon odobrenja o izgradnji temelj džamije je svečano položen 28. muharema 1299. (20. prosinca 1881.).
Želja je da minber džamije bude izrađen u stilu minbera Bursa Ulucami, jednog od najpoznatijih primjera turske umjetnosti u drvetu.
U tu svrhu u Bursu je poslan fotograf i napravljena je fotografija minbera.
Međutim, iz nepoznatog razloga sultanov zahtjev nije mogao biti ispunjen te je minber napravljen od mramora.
Poznato je da se Sultan II. Abdulhamid zanimao za obradu drveta i da je u slobodno vrijeme radio u svojoj stolarskoj radionici u Yıldız Palati i izrađivao razne predmete.
Rešetke od cedrovine na galeriji Yıldız džamije izradio je sam sultan II. Abdulhamid
Prema evidenciji procjene izgradnje, Yıldız džamija je izgrađena po cijeni od 16.890 lira.
Temelji građevine, u kojoj su primijenjeni orijentalistički i neogotički elementi sa selektivnim shvaćanjem prema ukusu vremena, ukopani su u čvrsto tlo i iznosili su 130 cm. Izgrađeni su debeli temeljni zidovi.
Preko prozora prolaze horizontalne pravokutne trake.
Fasadni vijenci su bogati sa tri reda muqarna. Svi prozorski okviri i strehe su od bijelog tršćanskog kamena. Visoki, istureni mihrab, izveden u vidu monumentalnog portala na ulazu u džamiju, ponavlja se i na fasadi.
Dva masivna bočna krila, niža od molitvene dvorane, dominiraju prednjom fasadom džamije. Prema fotografijama zgrade u Yıldızovim albumima, pročelje zgrade danas je znatno promijenjeno, a veliki i široki ostakljeni trijemovi glavnog ulaza i bočnih krila uklonjeni su tijekom kasnijih obnova i pretvoreni u ravna stubišta.
Praksa dvostrukog minareta, koja se općenito viđa u Sultanskim džamijama, svedena je na jedan minaret u Yıldız džamiji. Elegantna munara s finim žljebovima koja se uzdiže iz zapadnog krila džamije ima jedan balkon na koji se pristupa muqarnas ispunom.
Pravougaoni planirani dio harima je uklopljen u narteks, a visoka tamburasta kupola harima postavljena je podalje od mihraba i blizu ulaza. Džamija dobiva obilje svjetla kroz šesnaest prozora u neogotičkom stilu koji se otvaraju na tambur kupole. Vijenac tambura kupole, koji ima poligonalnu strukturu, oblikovan je nizom mukarni, a unutrašnjost kupole i strop ispred mihraba ukrašeni su zvijezdama izvezenim na tamnoplavoj podlozi. Na kupoli džamije nalazi se basmala i prva tri ajeta sure En-Nedžm, a na pojasu sura El-Mulk.
Ove spise, napisane lažnim kufskim stilom, napisao je novinar Ebüzziyâ Tevfik. Zapisi celî thuluth pripadaju Abdülfettahu Efendiju. Par osmougaonih stupova, svaki podignut na stope, koji podupiru kupolu, međusobno su povezani segmentnim lukovima prema ulazu i mihrabu. Ovi stupovi, koji dodaju dekorativno bogatstvo interijeru, kao i njihova nosiva funkcija, odražavaju zapadnjačko shvaćanje, koje je bilo prevladavajući arhitektonski stil tog razdoblja. Ovaj stil se također može vidjeti u dvokatnoj sultanskoj kući džamije. Drugi kat sultanove vile, s ukrasima od zlatnih listića, sagradio je II. Bio je rezerviran za Abdulhamida i otvarao se prema harimu s tri stepenice i rešetkastim rasporedom prozora. Džamiju, koja je puštena u rad krajem septembra 1885. godine, sagradio je Mahmut II. Bio je to poprište vrlo kitnjastih pozdrava petkom sve do kraja Abdulhamidove vladavine. Za vrijeme petkovnog pozdrava članova armenskog odbora 21. srpnja 1905. II. Pokušaj bombaškog atentata na Abdulhamida ima poseban značaj u historiji Yıldız džamije. U eksploziji je živote izgubilo 26 ljudi na području ceremonije, a 58 ih je ozlijeđeno. Na izlazu iz džamije imao je kratak, nešto duži razgovor od očekivanog sa Şeyhülislam Halidefendizade Cemaleddin Efendi. Spasio je Abdulhamida od atentata.
Kula sa satom, izgrađena 1890. godine u sjeverozapadnom uglu dvorišta Yıldız džamije, čini sastavni dio građevine. Toranj, koji je mješavina orijentalističkog i neogotičkog stila poput Yıldız džamije, izgrađen je na tri kata.