Kütahya merkezde bulunan Ulucamii 1381 yılında Germiyanlı Devlet Hatun'un Yıldırım Bayezid ile evlenmesi, 1381-1389 yılları arasında Yıldırım Bayezid'in Kütahya Valiliği yapması ve bu dönemlerde yapımını başlatması sonucu 1410 yılında tamamlanmıştır.
45x25metrelik bir alanı kaplar ve Kütahya'nın en büyük iç alana sahip camii'sidir. Tamamen kesme taştan yapılan Ulucamii 2 tam kubbe ve 6 yarım kubbe ile örtülmüş olup bu kubbeleri 6 sütun taşımaktadır. 64 pencere camii'yi ferah bir görünüme kavuşturmaktadır.
Camii'nin ortasındaki şadırvan üzerinde 6 küçük sütun ile tutturulmuş ahşap bir müezzin mahfeli vardır. Kütahya gibi çini üzerine yoğunlaşmış bir şehirde Kabe tasviri dışında camii üzerinde çini bulunmaması dikkat çekicidir.
Yapının bugünkü halinde doğu, batı ve kuzey olmak üzere üç girişi bulunmaktadır.
Camii son şeklini 1893 yılında Sultan II. Abdülhamit zamanında almıştır. 1888'de başlayıp 1893te son bulan son onarımda duvarlar temellere kadar yıkılmış, yeniden kesme taşlardan yapılmış ve Aizanoi'den getirilen sütunlar ile mermer plakalar kullanılarak kubbeli olarak yapılmıştır.
1960-62 yıllarında ufak yenilemeler yapılmış ve zaman zaman kurşunları yenilenmiştir.
Vakıf kayıtlarında camii'den Yıldırım Beyazıt Han camii olarak söz edilmektedir...