مجموعه آرامگاهی شیخ احمد جام، در زمره آثار فاخر معماری ایرانی، در طول زمان، یکی از کانون‌های عمده عرفان و تصوف در شرق ایران و سرزمین خراسان بوده است. این اهمیت در طول زمان مرهون الهام‌بخشی شیخ جام و بازماندگانش بوده که نقش مهمی در رونق بناهای آن به‌ ویژه در قرن ۸ هجری/ سده ۱۴ و مقارن با حاکمان ایلخانی داشته‌اند. با وجود جایگاه تاریخی، تاکنون بسیاری از ویژگی‌های معمارانه در این مجموعه، در ارتباط با بزرگان عرفان ناشناخته و مغفول مانده است. از جمله این ابنیه در مزار شیخ احمد جام، مسجد جامع قدیم یا مسجد عتیق از آثار معماری قرن هشتم هجری است که بنابر متون بانی آن «خواجه رضی‌الدین» بوده؛ اما تاکنون بررسی‌های کافی در زمینه شناخت تاریخی، گونه‌شناسی معماری و مطالعات جامع روی این بنا صورت نگرفته است. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی الگوهای معماری و سبک‌شناسی مسجد جامع قدیم و مطالعه آرایه‌های آن و تحلیل و مقایسه تطبیقی داده‌ها، با بهره‌گیری از اسناد و شواهد قبل و بعد از مرمت و بازسازی عناصر، از دیدگاه باستان‌شناسی، برای شناخت الگوهای ساختاری و عملکرد این بنا در زمان ساخت و تدقیق در گاه‌نگاری مؤثر بوده است. این پژوهش از نظر هدف بنیادی بوده و با رویکرد توصیفی- تحلیلی و تطبیقی انجام شده و برای گردآوری داده‌ها نیز از روش‌های مطالعات کتابخانه‌ای، بررسی‌های مشاهده‌ای و تجزیه و تحلیل بهره گرفته شده است. نتایج مطالعات و تحقیقات با رویکرد باستان‌شناسی بر روی مسجد جامع قدیم، با بهره‌گیری از گزارش‌های باقی‌مانده و اسناد قبل و در حین مرمت اثر، حاوی نکات ارزشمند ساختاری، به لحاظ گونه‌شناسی و تاریخ معماری این بنا بود که نشان داد مسجد جامع با شیوه‌ای متفاوت از دیگر بناهای مجموعه شیخ جام و با چندین کاربرد، در ثلث نیمه اول قرن ۸ هجری/ سده ۱۴ ساخته شده و در طول زمان دچار تغییرات فضایی شده است.