Kalın Ağıl köyünde hafif eğimli bir arsa üzerinde yer alan cami, kuzey-güney doğrultusunda kâgir olarak inşa edilmiştir. Dikdörtgen planlı yapının üst örtüsü, oluklu sac levhalarla kaplı kırma çatıdır. Caminin kuzey cephesinde yapıdan ayrı yapılmış bir minaresi mevcuttur.
Cami dıştan 11,27x14,40 m ölçülerindedir. Doğu ve batı cephede, dikdörtgen formlu, yarım daire kemerli ikişer pencere ile yuvarlak formlu birer tepe penceresi, güney cephede mihrabın iki yanına gelecek şekilde, dikdörtgen biçimli, yarım daire kemerli iki pencere ve mihrabın tam üzerinde yuvarlak bir tepe penceresi yer almaktadır. Bu cephenin kuzey ucunda ise dikdörtgen biçimli küçük bir ayakkabılık yapılmıştır. Sonradan eklendiği anlaşılan bu bölüm, tuğladan inşa edilmiş ve üzeri tek yöne eğimli olarak oluklu sac levhalarla kaplı çatıyla örtülmüştür. Bu kısmın girişi batı cephenin tam ortasındaki çift kanatlı ahşap kapıyla sağlanmaktadır. Giriş mekânının güney ve kuzey cephesinde birer pencere yer almaktadır. Kuzey cephenin tam ortasında yer alan tek kanatlı demir kapı mahfile girişi sağlar. Ayrıca bu cephede yapıdan 80 cm uzaklıkta sonradan yapılan minare bulunmaktadır. Betonarme olarak inşa edilen minare tek şerefelidir.
Harime batı cephenin kuzey ucundaki yarım daire kemerli, çift kanatlı ahşap kapıyla girilmektedir. Harimin üzeri, mihrap duvarına dik istikamette yerleştirilen ve harimi üç sahına ayıran, iki sıra hâlinde, mihrap önündeki ikisi kare kesitli, diğer dördü silindirik olmak üzere toplam altı adet ahşap direğin taşıdığı ahşap tavanla örtülüdür. Mahfil, kuzeyde hafif U şeklinde öne doğru uzanmaktadır. Kuzey, doğu ve batı yönlerde duvarlara oturan mahfil, güneyde daire biçimli iki ahşap sütunla taşınmaktadır. Bu bölümün tam ortasına kare biçimli bir çıkma yerleştirilmiştir. Mahfilin alt kısmı ayrıca ahşap korkuluklarla sınırlandırılmıştır. Mahfile harimin içinden, kuzey cephe duvarına dayalı on basamaklı ahşap merdivenle çıkılmaktadır. Ayrıca buraya dışarıdan da giriş sağlanmıştır. Mahfilin “S” biçimli ahşap korkulukları beyaz yağlı boyayla boyanmıştır.
Güney cephenin tam ortasında yer alan ve öne doğru taşırılan mihrap, dikdörtgen formlu olup, yarım daire biçimli bir nişe sahiptir. Üzeri yarım daire kemerli kavsarayla örtülüdür. Nişin içi sıvanmış ve yağlı boyayla boyanmıştır. Ahşaptan yapılan mihrap, üst kısımda, iki kenarında ahşap dikmelerin bulunduğu yarım daire biçimli bir taçla sonlanmaktadır. Tacın iç kısmına yeşil zemin üzerine sarı renkli marullu bir göbek yerleştirilmiştir. Dikdörtgen formlu mihrabın çevresini dıştan içe doğru beyaz, sarı ve yeşil zemin üzerine kırmızı renkli boyayla lâle motifleri, S kıvrımları ve çeşitli geometrik motiflerin işlendiği bordürler kuşatır.
Güneybatı köşede yer alan on basamaklı minber, ahşaptan yapılmıştır. Üzerinde çeşitli geometrik desenlerin ve yıldızların yer aldığı minberin köşkü piramidal külahla örtülüdür. Minber orijinal değildir.
Caminin tavanı ahşaptan yapılmıştır. Tavanı taşıyan direklerin üzerinde iç ve dışbükey profilli yastıklar yer alır. Ahşap tavan, mihrap önündeki sahının tam ortasında kare, sağında ve solundaki sahınlarda yıldız biçimli tavan göbekleriyle süslenmiştir. Tavan göbeklerinin ortasına cennet meyvelerinden olduğu kabul edilen kırmızı bir nar motifi yerleştirilmiştir.
Caminin kitabesi bulunmadığından kesin yapım tarihi bilinememektedir. Ancak yapının 1947-48 yıllarında yenilendiği belirtilmektedir. Bölgedeki diğer camilerle benzerlik gösteren yapı XIX. yüzyıl eseridir. Cami, hâlen kullanılmaktadır.
