از کتیبههای متعدد مسجد جامع میتوان نتیجه گرفت که این بنا بارها بر اثر زلزله صدمه کلی دیده و مرمت شده است. در یکی از کتیبههای ایوان به سال 796هجری قمری نوشته شده است که این بنا به فرمان جمشید قارن از خاندان معروف قارن که در دوره امیر تیمور جهانگشا حاکم قاین و مدتی حاکم ساری و دامغان بود، تعمیر و مرمت شد.
سنگ لوحی در سمت راست ورودی ایوان مسجد به ابعاد 120در50 سانتی متر و
با خط بسیار زیبای رقاع که شاه سلیمان صفوی امر به بازسازی مسجد داد، وجود دارد. بسیاری
معتقدند از قلعه کوه قاین تا دژ مرکزی شهر و مسجد جامع یک تونل زیر زمینی وجود داشته
و مورد استفاده بوده است.
مسجد جامع دارای دو محراب است و2470متر مربع وسعت داشته که 1050متر مربع آن زیر بنای ایوان، شبستانها و حجرهها و 1200متر مربع عرصه داخلی است. حیاط مسجد محوطهای به در ازای 33 و پهنای 28متر است. در اطراف حیاط حجرههایی به عمق دو متر قرار دارد، از شاهکارهای معماری مسجد ایوان آن است که به طرز با شکوهی به زیبایی مسجد گوهر شاد با ارتفاع 18متر، عرض 11متر وطول 22متر ساخته شده است.
سقف ایوان چهارطاق و سه گنبد دارد که به طرز زیبایی رنگآمیزی و تزیین شده و معرقکاریهایش بسیار ظریف و زیباست، نقاشیهای ایوان به شیوه اصفهانی بوده و در دوره صفویان انجام شده و در زمانهای بعد روی آنها را رنگ زدهاند.
دو شبستان در دو سمت ایوان علاوه بر این که در فصل زمستان استفاده خوبی
دارند، برای جلوگیری از رانش دیوارهای اطراف ایوان تاثیر بسزایی دارند. منبر چوبی بزرگ و نفیس مسجد
مربوط به سال 1082هجری است که از چوب چنار توسط استاد محمد واعظی کاخکی به طرز ماهرانهای
ساخته شده کتیبه آن با خط مسخ بر روی آن منبتکاری است
.
در میان صحن مسجد به منظور تعیین ظهر شرعی قاین ساعت آفتابی توسط استاد توحیدی ساخته شده، دو درب مسجد یکی به سوی بازار قدیمی در شرق با دری بزرگ و دیگری به سوی شمال(محل بازار فعلی ) باز میشود.
در سمت راست ورودی ایوان مسجد لوح بزرگی به صورت عمودی در بدنه دیوار نصب شده و تاریخ آن محرمالحرام سال 1046هجری قمری است.لوحهای به خط رقاع در داخل رواق پنجم در ضلع شمالی حیاط مسجد از تاریخ اول رجب سال 921 وجود دارد.
این کتیبه تا به حال خوانده نشده و برخی از واژهها آسیب دیده است. مضمون کلی آن مربوط به زمان فرمانروایی امیر سلطان (919-921)هجری قمری در قاین بوده که از سوی شاه اسماعیل صفوی به این مقام منصوب شده بود.
مسجد جامع قاین به عنوان یک اثر مهم تاریخی و مذهبی و خصوصیات معماری با نبوغ به شماره 295در فهرست آثار ملی ایران قرار گرفته است.