Eski Belediye Caddesi üstünde Büyük Çarşı semtinde olup, bitişiğindeki  medrese ile  birlikte bir külliye teşkil etmektedir. Evvelce bir kilise iken, camie çevrilmiş olan bu yapının asıl adı Eski Camidir. 

Evliya Çelebi Seyahatname'sinde de Eski Cami diye bahsedilmekte ise de; cami'in kapısı önünde vaktiyle yağ pazarı kurulmuş olduğundan Yağ Camii adını almıştır. Cami'nin hemen bitişiğinde yer alan medrese kapısı üzerindeki kitabede, eserin 1501 yılında Ramazan oğlu Halil Beyin emri ile camiye çevrildiği ve bu tarihten 57 yıl sonra da buraya Piri Paşa tarafından medresenin yaptırıldığı okunmaktadır. Minarenin inşası ise kilisenin camiye çevrilişinden 24 yıl sonrasına, yani 1525 yılına rastlamaktadır.

Bölgenin etkisine uyularak bu eserde de büyük bir son cemaat yeri bulunmakta olup, son cemaat yerinden sonra camiin harım kısmına üç kapı açılmaktadır. Caminin planı enine dikdörtgen şeklindedir.

Bu dikdörtgen mekan, kuzey - güney yönünde ikişer'den dört sütun sırası ile beş sahına bölünmüştür. Yüksek kemerleri taşıyan, boyları bir metreyi geçmeyen bu çok basık sütunlar camiye loş bir hava vermektedirler. Spoli ve çok alçak olan sütunlar sivri  kemerlerle birbirine  bağlanmaktadır.  Sahınların üzerini beşik tonozlar örtmektedir ki bu da Ulu Camilerde daima görülen bir özelliktir.

Bu şekli ile Selçuklu üslubunda tipik bir «ulu cami» karekteri taşıyan bu camiin - bazılarının iddia ettikleri gibi -kilise yapısı ile ilgisi yoktur. Kilise olan kısmı doğu yanındaki ince uzun ve absidli blok olup, yarım asır kadar sonra batı duvarı yıkılarak yanına bu cami eklenmiştir. Esasen kilisenin dikey, camiin ise yatay yönde oluşu da bunu göstermektedir. Bilindiği üzere, kiliselerde absidin ( camilerde mihrab anlamına gelir) önünde derinliğine, camilerdeki mihrabın önünde ise genişliğine bir mekan vardır. Bunun sebebi; yani camilerde  özellikle ilk devir camilerini örnek alan ulu camilerde genişliğin derinlikten fazla oluşu İslam inancı ile açıklanabilir: “İslam Sanatı din odaklı bir sanattır. Bu sanatın odağını da cami yer alır. Cami, planını, toplu olarak kılınan namazın icaplarından almıştır. Namaz saflar halinde kılınır. İlk safta namaz kılmak peygambere yakın olmak demektir. Bunun sevabı büyüktür. Bunun içindir ki, ilk saf mümkün olduğu kadar geniş tutulmuş, diğer saflarda da birinciye uyulmuştur. Peygamberin ilk safa verdiği önem Hadis Kitaplarında da yer almaktadır.

Cami'in avluya giriş kapısı ise ayrı bir güzelliğe sahip bulunmaktadır. Kapının abidevi yapısı, caminin mütevazi mimarisi ile tezat teşkil etmektedir.

Yağ Cami'in bitişiğinde ve aynı avlu içinde yer alan medrese de 1558 tarihinde Pirî Paşa tarafından yaptırılmıştır. Kapıdan girildiğinde, karşıda ibadet mekanı ile doğu ve batı yönlerinde ise eş nitelikli hücreler (odalar) ile çevrilmiş büyük bir avluyla karşılaşılır. Doğuda (girişe göre sol yanda) medresenin kubbeli dersanesi bulunur.Avlunun etrafında sıralanan, dersane, mutfak, yatakhaneler ve çeşitli hücrelerden meydana gelen medresenin bölümlerinin en ilgi çekici kısmı; kare planlı ve üzeri kubbeli dersanesidir. Bilhassa saçakları devrin ahşap işçiliğini göstermesi bakımından büyük önem taşır. Medresenin diğer bütün hücreleri beşik tonozlarla örtülmektedir.

Son yıllarda yapılan müdahalelerle medresenin doğu kanadında yer alan ve avluya açılan odalar dış cepheye açık dükkan sırası haline getirilmiştir. Yapı 1998 Adana Ceyhan depremi sonrası restore edilmiştir.