Здание Тверской соборной мечети построено по образцовому проекту 1844 г. в новомавританском стиле. Архитектор – Б. Г. Поляк. Длина здания – 12 м; протяженность его подчеркнута с помощью членения 6 оконными проемами с подковообразными арками. Зрительному уменьшению массива строения служат звездчатые 8-конечные окна, а также карниз с элементами местного зодчества. По углам крыши расположены маленькие купола, соединенные зубчатым гребешком, растянутым по всему периметру. В северной части, в углу над входом, расположен минарет – цилиндрическая башня высотой 16,3 м с куполом; на минарете возвышается шпиль высотой до 4,5 м. Крыша северного объема украшена кирпичным узором в восточном стиле. Вокруг окон располагалась лепнина, которая почти целиком была утрачена по прошествии времени и сегодня подлежит реставрации. Рустовка – чередование горизонтальных полос в два цвета: белого и красного – придает облику мечети особую выразительность и по стилю роднит здание Тверской соборной мечети с мечетями Владикавказа и Потсдама. Зал для молитвы имеет вместительные хоры и галереи на уровне 2-го этажа, куда ведет маршевая лестница. В 1913 г. вокруг Тверской соборной мечети появилась каменная ограда с металлическими стрельчатыми секциями, соединенными каменными столбами.
В нахождении средств на строительство мечети принимала участие вся мусульманская община (по подписке в Твери и других городах удалось собрать около 2500 рублей), но основную часть расходов взял на себя упомянутый выше Ф. И. Алышев. В целом постройка обошлась в 15 тысяч рублей, оборудование здания – в 2 тысячи. Открытие Тверской соборной мечети состоялось 27 октября 1906 г., в месяц Рамадан. Торжественное богослужение было проведено петербургским ахуном А. Баязитовым, московским имамом Х. Агеевым и тверским имамом Х. Сеид-Бурханом. На открытии мечети присутствовали тверской губернатор, городской голова, начальник Тверского гарнизона, гости из Санкт-Петербурга: генерал от кавалерии князь Чингиз-хан из династии ханов Букеевской Орды, редактор-издатель ряда столичных мусульманских газет Г.-Р. Ибрагимов и другие высокопоставленные лица. Была зачитана телеграмма от имени императора Николая II (1894–1917), в которой «в связи с официальным открытием мечети Его Величество… повелевает для полного завершения строительства пожертвовать две тысячи рублей». После речи губернатора в Общественном собрании Ф. И. Алышев дал по случаю открытия соборной мечети торжественный обед, во время которого гости подчеркивали необходимость дальнейшего развития «духовной дружбы» между мусульманами и православными, живущими в Твери.
Тверская соборная мечеть функционировала несколько десятилетий и была официально закрыта в июле 1935 г. В советское время в здании размещались различные учреждения, в частности долгое время здесь был ресторан «Восток».
В советские годы численность мусульманской общины Тверской области менялась следующим образом: по переписи 1926 г. она составляла 1,3 тысячи человек (0,09 % общего населения), из них – 1,2 тысячи татар (с некоторым преобладанием мужского населения). В 1939 г. достигла уже 9,4 тысячи человек (0,3 % общего населения), из которых 7,5 тысячи татар, 0,5 тысячи казахов, 0,4 тысячи узбеков, 0,3 тысячи башкир, 0,2 тысячи туркмен, 0,1 тысячи азербайджанцев.
По данным всесоюзной переписи 1970 г., мусульманское население незначительно сократилось по сравнению с 1939 г. – до 9,3 тысячи человек. Это произошло на фоне весьма значительной общей депопуляции в области. Общину составляли татары (4,7 тысячи), узбеки (1,9 тысячи), таджики (0,7 тысячи), казахи (0,5 тысячи), азербайджанцы (0,5 тысячи), башкиры (0,2 тысячи) и каракалпаки (0,2 тысячи).
В 1979 г. количество населения, исповедовавшего ислам, уменьшилось до 8,1 тысячи человек, главным образом за счет двух этнических групп – узбеков и таджиков. Этнический состав также немного изменился: помимо фигурировавших ранее татар (5,2 тысячи), азербайджанцев (0,6 тысячи), узбеков (0,4 тысячи), казахов (0,4 тысячи), башкир (0,3 тысячи), киргизов (0,1 тысячи) и таджиков (0,1 тысячи), появились выходцы с Северного Кавказа чеченцы (0,3 тысячи) и лезгины (0,1 тысячи).
Мусульманская община на рубеже веков: динамика численности, социальная активность и религиозная жизнь
В условиях атеистической пропаганды советского времени община мусульман Тверской области сохраняла исламские традиции. Во время Великой Отечественной войны и вплоть до 1990-х гг. в доме у Амины Куруковой по адресу: ул. Большевиков, д. 25 (район «Пролетарки»), проводились пятничные намазы, а неофициальные муллы Джафар Аляутдинов и Джафар Амиров совершали все необходимые религиозные обряды. Кроме того, в более позднее время «народными имамами» были Ахир Бавлютов, Яхья Измайлов, Исмаил Файзрахманов и другие.