Dedemli kasabası, Dolhanlar Mahallesi’nde yer alan yapı, eğimli bir arsa üzerinde, kuzey-güney doğrultusunda kâgir olarak inşa edilmiştir. Dikdörtgen planlı yapının üst örtüsü, oluklu sac levhalarla kaplı kırma çatıdır. Yapı, kuzey cephede yer alan son cemaat yeri ve yine bu cephede yer alan, yapıdan ayrı olarak yapılmış minareyle bir bütün oluşturmaktadır.
Cami, dıştan 14,46x10,26 m ölçülerindedir. Doğu cephede, dikdörtgen biçimli, yarım daire kemerli üç pencere bulunmaktadır. Güney cephede, mihrabın iki yanına gelecek şekilde, dikdörtgen biçimli, yarım daire kemerli iki pencere yer almaktadır. Caminin batı cephesinde, güney ve kuzey köşelere yakın olmak üzere iki dikdörtgen pencere bulunmaktadır. Kuzey cephede, cepheyi tamamen kaplayan bir son cemaat vardır. Kare kesitli dört ahşap direkle taşınan son cemaat yeri, alttan kaplamalı ahşap tavanlıdır. Etrafı da basit bir ahşap korkulukla çevrilmiştir. Son cemaat yerinin tam ortasında, harime giriş kapısının önünde, camekânlı küçük bir ayakkabılık mekânı yapılmıştır. Kuzeyinde demirden yapılmış tek kanatlı bir giriş kapısı ve dikdörtgen biçimli bir pencere yer almaktadır. Kuzey cephe duvarının doğu köşesine yakın bir mesafede, harime açılan dikdörtgen, küçük bir pencere bulunmaktadır. Yine bu cephede, batıya yakın bir mesafede, yapıdan 60 cm uzaklıkta minare inşa edilmiştir. Minare, sekizgen kaideli, silindirik gövdeli ve iki şerefelidir. Petek kısmının üzeri konik külahla örtülmektedir. Minare, üzerindeki mermer kitabeden anlaşıldığına göre, Mustafa Adıgüzel adlı Denizlili bir usta tarafından, 1995 yılında yapılmıştır.
Caminin harimine kuzey cephenin ortasındaki çift kanatlı ahşap kapıyla girilmektedir. Harimin üstü beden duvarlarına oturan alttan kaplamalı ahşap tavanla örtülüdür. İç kısım toplam sekiz pencereyle aydınlatılmaktadır. Bu pencereler dışarıdan içeriye doğru genişletilmiştir. Mahfil, harimin kuzey beden duvarına dayalı olarak düzenlenmiştir. Kuzey, doğu ve batı yönlerde duvarlar tarafından taşınan mahfil, kıble istikametinde, kare kesitli dört ahşap direkle desteklenmektedir. Mahfile harimin kuzey beden duvarlarına dayalı, ahşaptan yapılmış on üç basamaklı merdivenle çıkılmaktadır. Mahfilin tam ortasında yarım daire biçimli çıkması bulunmaktadır. Mahfilin alt kısmı, giriş istikametinin iki yanı, bir basamak şeklinde yükseltilmiş ve etrafı ahşap ayakkabılıklarla çevrilmiştir.
Mihrap, güney cephenin tam ortasında yer almaktadır ve hafifçe öne doğru taşırılmıştır. Ahşaptan yapılan dikdörtgen formlu mihrabın nişi, yarım daire şeklinde olup, üzeri basık kemerlidir. Bu niş beton sıvayla sıvanmıştır. Mihrapta dıştan içe doğru üç süsleme kuşağı bulunmaktadır. Bu kuşaklarda mavi ve beyaz zemin üzerine bordo renkli boyayla çeşitli geometrik desenler ve “S” kıvrımları yapılmıştır. Yarım daire biçimli nişin üzerinde geç dönem özelliği gösteren kalem işi süslemeler mevcuttur. Beyaz zemin üzerine ampir üslubunun motifi olan yeşil renkli bir perde motifi yerleştirilmiştir. Fakat motif özensiz bir biçimde boyanmıştır.
Minber, güneybatı köşede yer almaktadır. Ahşaptan yapılan minber on bir basamaklıdır. Minberin köşkünün üzeri konik külahla örtülmüştür. Çok sade biçimde ele alınan bu süslemeler minberin korkuluklarında görülür. Korkuluklar, baklava dilimi oluşturacak ahşap parçaların birbirine çakılmasıyla süslenmiştir. Minber de mahfilde olduğu gibi yeşil, mavi ve bordo renkli yağlı boyayla boyanmıştır.
Vaaz kürsüsü, güneydoğu köşede yer almaktadır. Ahşaptan yapılan kürsünün korkulukları minber ve mahfilinki gibidir.
Yeşil renkli yağlı boyayla boyanan düz ahşap tavana dört adet altı kollu yıldız biçimli tavan göbeği yerleştirilmiştir. Bu tavan göbekleri çıtakâri tekniğinde yapılmıştır. İç içe yerleştirilen ahşap levhalar beyaz, bordo ve koyu yeşille boyanmıştır.
Caminin kitabesi bulunmadığından kesin yapım tarihi bilinememektedir. Ancak beratında 1876’da yapıldığı yazılıdır. 1965 yılında yapının batı duvarının genişletilmesi sonucu bugünkü durumuna ulaştığı bilinmektedir. Yapı, günümüzde ibadete açıktır.
