این مسجد تاریخی در دوره غزنویان یعنی سال 425 هجری قمری در غرب روضۀ منوره ساخته شده است. بانی مسجد بالاسر، ابوالحسن عراقی است که یکی از رجال معروف آن دوره به شمار می‌آمده و معروف به «دبیر» است. در ضلع جنوبی مسجد بالاسر محرابی از کاشی معرق با ِ سبکی زیبا ایجاد شده است و کنار آن، تاریخ 1362 هجری قمری و در طرف دیگر، نام محمدخان رضوان به عنوانکاشی‌ساز و نقاش محراب به چشم می‌خورد. در گذشته سقف این مسجد از چوب و آجر ضربی تشکیل شده بود که بر اثر فرسودگی و خرابی که ناشی از مرور زمان بر آن عارض شده بود، این سقف برداشته شد و با اسلوبی جدید و بتون مسلح تجدید بنا شد و در ادامه کاشی کاری و تزئین گردید. در ادامه ضلع شمالی آن نیز توسعه یافت و به رواق دارالشکر متصل شد. محراب قدیمی که سابقا در ضلع جنوبی مسجد بالاسر قرار داشت، بر اثر تعمیرات یادشده که در طی سال‌های 1342-1344 انجام شد، به ناچار برداشته شده و به همان صورت به موزه آستان قدس منتقل شد.