Melik Ahmet Paşa Camii, 1587–1591 yılları arasında, Diyarbekirli Osmanlı devlet adamı ve Musul Beylerbeyi Melik Ahmet Paşa tarafından yaptırılmıştır; bani, 17. yüzyılda Diyarbekir beylerbeyiliği ve sadrazamlık yapan aynı adlı Melek Ahmet Paşa ile karıştırılmamalıdır. Nitekim Evliya Çelebi de caminin banisini özellikle “Melik Ahmet Paşa” olarak adlandırarak bu iki kişiyi birbirinden ayırır. Osmanlı belgelerinde Musul beylerbeyi olarak görev yaptığı da doğrudan tayin kayıtlarıyla belgelenmektedir.
Siyah bazalt ile açık renk taşın almaşık kullanıldığı yapı, alt katında dükkânlar, depolar ve geçitler bulunan iki katlı fevkanî bir camidir. Enine dikdörtgen harimin orta bölümü dört taş ayağın oluşturduğu düzen üzerinde yükselen tromplu merkezi kubbe ile, yan bölümler ise tonoz ve kubbemsi örtülerle kapatılmıştır. Yapının en dikkat çekici unsurları arasında zengin mukarnaslı taçkapısı, geometrik taş ve firuze çini bezemeli minare kaidesi ile Diyarbakır camileri arasında tek örnek kabul edilen çini mihrabı ve 16. yüzyıl Osmanlı çinileriyle kaplı harim duvarları bulunur. Caminin banisine ait medrese ve konak günümüze ulaşmamış, hamam ise varlığını sürdürmüştür.
Caminin adı Tuhfetü’l-Mi‘mârîn’de Mimar Sinan’ın eserleri arasında geçmekle birlikte diğer Sinan tezkirelerinde bulunmaması nedeniyle yapının doğrudan Sinan tarafından tasarlandığı kesin kabul edilemez; mimarisinde Sinan ekolünün etkisi görülmektedir. 6 Şubat 2023 depremlerinde orta derecede hasar gören camide zemin ve temel araştırmaları, enjeksiyon, kubbe ve kasnak güçlendirmeleri ile çini, sıva, ahşap ve tesisat restorasyonları gerçekleştirilmiştir, ardından 20 Mart 2026’da yeniden ibadete açılmıştır.
