Geç Roma çağına ait bir mezarlık arazisi üzerinde, İmparator VI. Leon döneminde donanma kumandanı Konstantinos Lips tarafından kurulan manastırın kilisesi olarak inşa edilmiştir. Manastır Moni tu Libos olarak adlandırılmış ve imparatorun da katıldığı açılış töreni 907 Haziranında yapılmıştır.
Binanın dışındaki bir silme üzerinde bulunan kitâbede bu dinî yapının “lekesiz” Hz. Meryem’e (Theotokos) sunulmuştu. Kilise, bugün görülen binanın kuzeyinde bulunan kısmından ibaretti.VIII. Mikhail’in ölümünden (1282) sonra eşi İmparatoriçe Theodora, önceki kilisenin güney tarafına bitişik olarak Ioannes Prodromos’un adına ikinci bir kilise yaptırarak manastırı da ihya ettirmiştir. Kilise Palaiologos sülâlesinin mezarları için tasarlanmıştı. İmparatoriçenin annesiyle 1295’te ölen kızı Evdokia’dan başka 4 Mart 1303’te bizzat Theodora, arkasından oğlu Konstantinos 5 Mayıs 1306’da buraya gömülmüşler, III. Andronikos’un 16 Ağustos 1324’te ölen eşi Irene ve İmparator II. Andronikos da 13 Şubat 1332’de Libos Manastırı Kilisesi’ne defnedilmişlerdir. 1417 yazında ise VIII. Ioannes Palaiologos’un eşi Rus asıllı Anna da buraya gömülmüştür. Kilisenin batı ve güney tarafını “L” biçiminde saran bir ek bina XIV. yüzyılda inşa edilmiş, böylece bina bir defa daha büyütülmüştür. Son Bizans döneminde şehrin önemli dinî merkezlerinden olan manastır, Hz. Meryem’in doğum günü yortusunda bütün saray erkânının toplandığı bir mâbed olmuştur.
Hıristiyanların bu dinî tesisi ne zaman boşalttıkları kesin olarak belli değilse de II. Bayezid döneminde şehirdeki terkedilmiş Bizans kiliselerinin “şenlendirilmesi” sırasında burasının Fenârîzâdeler’den Kazasker Alâeddin Ali Efendi tarafından XV. yüzyıl sonlarında mescide çevrildiği bilinmektedir. Bu sırada manastır da zâviyeye dönüştürülmüştür.
Evvelce, caminin bulunduğu Yenibahçe vadisindeki bu yer eskiden Lykos, Türk döneminde ise Bayrampaşa deresi denilen akarsu geçiyordu. İstanbul’un beşte birini yok eden 1633 yangınında mescid yanmış ve herhalde mimari bakımdan da zarar görmüş olmalı ki burası Sadrazam Bayram Paşa tarafından felâketi takip eden yıllarda önemli ölçüde tamir ettirilip minber de koydurularak camiye çevrilmiştir.
Caminin imamı olan Şeyh Îsâ el-Mahvî manastır hücrelerini Halvetî Zâviyesi yapmıştı. Dolayısıyla mâbedin adı da Fenârî Îsâ şeklini almıştır.
İyi ve bakımlı durumda I. Dünya Savaşı yıllarına kadar gelen Fenârî Îsâ Camii 1918’deki büyük Fatih yangınında bir defa daha yanmış, memleketin içinde bulunduğu sıkıntılı yıllarda tamir edilemediğinden kırk yıl harabe halinde kalmıştır. Bu yıllarda içinde çok çirkin şeyler yapılmış, bir ara atların kaçak olarak kesildiği mezbaha olmuş, sonunda teneke evlerden oluşan küçük bir mahalle caminin içine yerleşmiştir. Nihayet 1960’ta yapılan ciddi bir restorasyon sonunda Fenârî Îsâ Camii ihya edilerek tekrar ibadete açılmıştır. Fakat bu arada, 1636’da yapılan, motifleri üç renkli malakârî süslemelere sahip mihraptan kalan parçalar bütünüyle yok edilmiştir. 1942’de yıktırılan tuğla minaresi de 1970’li yıllarda yeniden yaptırılmıştır.
Fenârî Îsâ Camii, ayrı dönemlere ait birbirine bitişik üç bölümden oluşur. En kuzeydeki en eski yapı, bir holü (narteks) takip eden esas mekânı dört sütunlu “kapalı Yunan haçı” biçimindedir.
Burada hiçbir Bizans kilisesinde rastlanmayan bir özellik olarak kubbenin dört tarafında dört küçük şapel vardır. 1929’da yapılan arkeolojik incelemede bunlardan birinde kilise terkedilirken bırakılmış Aya Evdokia ikonası bulunmuş ve İstanbul Arkeoloji Müzeleri’nde muhafaza altına alınmıştır.