В Новое время татары-мусульмане впервые появились в Твери в 1846 г. в количестве 2 человек. По переписи 1869 г., проведенной властями города по собственной инициативе, число татар составляло 58 человек. К 1878 г. в Тверской губернии их насчитывалось уже 717, а в 1897 г. – 513 последователей ислама (в губернском центре – 196). По этническому признаку большинство из них были татарами (408 мужчин и женщин), кроме них проживали башкиры (74 мужчины), чуваши (26 мужчин и 1 женщина) и турки (6 мужчин). В 1906 г. более 250 человек, в основном нижние чины расквартированных в Твери частей войск, исповедовали ислам. По губернии из 513 татар чуть более трети (186 человек) составляли военнослужащие, младшие офицерские чины; остальные – крестьяне в возрасте от 20 до 29 лет (отходники).
К микротопонимам города Твери, отражающим историю ислама Нового времени, относятся Татарские горы и мусульманское кладбище.
Татарские горы – возвышение в районе Смоленского переулка Твери. По преданию, ханские баскаки и их отряды в период сбора дани с тверских земель ставили здесь свои шатры. По мнению известного тверского краеведа Н. А. Забелина, в непосредственной близости от Татарских гор, между современными Татарским и Смоленским переулками, находилась Татарская слобода (хотя в архивных документах такого названия нет, до сегодняшнего дня сохранился только топоним Татарский переулок). Тверские слободы активно заселялись со 2-й половины XIX в. В Татарской слободе жили татары – ямщики, рабочие и люди, владевшие лошадьми.
Историческое мусульманское кладбище Твери было основано в районе Татарских гор, впоследствии стало частью Смоленского кладбища города. Разделительной полосой между конфессиональными участками служила проселочная дорога, ведущая на кожевенный завод. К мусульманскому участку кладбища, окруженному забором, в 1916 г. с восточной стороны был прирезан дополнительный кусок земли площадью в 50 кв. саженей (около 105 кв. м). В 1960-х гг. на месте кладбища развернулось строительство школы (ныне средняя школа № 22) и административных зданий. Часть захоронений перенесена, другая – оказалась под фундаментами зданий и дорогами. Переехавшие в Калининскую (ныне Тверскую) область на торфяные разработки пензенские татары начали хоронить умерших около деревни Лукино (в 12 км к северу от Твери), где и сегодня существует действующее кладбище. С конца 1930-х гг. в связи с переполнением Смоленского кладбища мусульмане получили для захоронений участки в районе поселка Первомайский и деревни Дмитрово-Черкассы. Сегодня существуют два места для погребения мусульман: кладбище в деревне Дмитрово-Черкассы и кладбище близ Лукино.
Мусульманское население сформировало два прихода: в городах Тверь и Бологое, которые значились в реестре мечетей и молитвенных домов, подведомственных ОМДС. Существование в Твери постоянной мусульманской общины вызвало необходимость возведения мечети. Решение о ее строительстве было принято местными мусульманами в 1905 г. Тверской имам Хусаин Сеид-Бурхан собрал сведения о численности последователей ислама в составе расквартированных в городе полков (8-го гренадерского и 1-го драгунского); их оказалось 73 человека. Кроме того, по сообщениям товариществ Тверской и Рождественской мануфактуры братьев Коняевых и администрации завода Ивана Залогина, в составе указанных коллективов работало до 150 мусульман. В целом по Твери около 300 человек были заинтересованы и ожидали открытия мечети. Сбором документов для получения разрешения на строительство занимался Ф. И. Алышев. Он же, как доверенное лицо мусульманской общины города, взял на себя ответственность перед губернскими властями за возведение здания.
17 апреля 1906 г. в губернское правление от Ф. И. Алышева поступило прошение об утверждении проекта и разрешении построить мечеть. К нему прилагался документ, на основании которого еще 12 августа 1905 г. городская управа выделила под Тверскую соборную мечеть участок земли напротив земской больницы в конце Миллионной ул. площадью 150 кв. саженей (около 315 кв. м). После подтверждения согласия на постройку мечети со стороны официальных властей документы поступили в строительное отделение губернского правления, где были рассмотрены 11 июля 1906 г. К тому времени работы уже шли: с конца апреля 1906 г. началось возведение каменных стен, а 3 октября того же года все работы были полностью завершены.