این گنبد در دوره ایلخانی به دستور سلطان محمد خدابنده و توسط اولجایتو بنا شده است. کار ساخت این بنا از سال 704 ه ق شروع و در مدت 9 سال در تاریخ 713 ه ق پایان یافته است. شکل اصلی بنا هشت ضلعی می باشد.
ارتفاع این بنا 5/48 متر و قطر دهانه گنبد 6/25 متر می باشد. این بنا از داخل 8 ایوان و حدود 500 اتاق و حجره دارد. این بنا دارای بزرگترین گنبد آجری جهان است که قوس آن با دور بسیار تند و پیچیده اجرا شده است.
زمين اين بنا طبقات فشرده شن و ماسه به عمق تقريبي 8 متر تشكيل شده كه معماران گنبد تنها شالوده اي كم عمق و كم عرض تهيه ببينند ؛ به طوري كه پي ها در اكثر بخش ها به غير از بخش شمالي ، از 50 يا 60 سانتي متر تجاوز نمي كند و همين پي نيز در محل درها و پنجره ها بريده شده است و اين حاكي از اطمينان و اعتمادو دانش معماران زمان دارد .