Halife Abdurrahman I, 785'te Kurtuba'da bir Vizigot kilisesinin yerinde caminin inşasını başlattı. Sonraki iki yüzyıl boyunca dört genişleme — özellikle II. Hakem dönemi (961-976) — yapıyı ortaçağ İslam dünyasının en büyük tek dini yapısına dönüştürdü.

Mimari programın özü ölçek değil ritimdir. Çatıyı taşıyan 856 sütun (büyük kısmı Roma ve Vizigot devşirmesidir) üzerine inşa edilen kemerler, kırmızı tuğla ve beyaz taşın art arda sıralanmasıyla şeritli görünür. Bunun üzerine bir kat daha kemer kurulur — Suriye'deki Emevi geleneğinden alınmış bir çözüm — ve böylece düşük taşıyıcılarla yüksek bir mekân elde edilir. İçeri girene, ucu görünmeyen sonsuz bir sütun ormanı izlenimi verir; namaz mekânı belirsiz, açık, yöneltici değil dağıtıcıdır.

Mihrap odası ise tam tersi yoğunluktadır: Bizans'tan getirilen mozaik ustaları altın zemin üzerine bitkisel motifler işledi; kemerin kalıntıları geometrik bir labirente dönüşür. Bu kontrast — geniş, soğuk, sayısal sütun salonu ile dar, sıcak, ışıltılı mihrap — İslam mekân anlayışının olgun bir ifadesidir.

1236'da Kastilya kralı III. Ferdinand Kurtuba'yı aldı; cami kiliseye çevrildi. 1523'te bizzat caminin merkezine bir Rönesans katedrali inşa edildi — bu müdahale dönemin imparatoru Karl V tarafından bile pişmanlıkla karşılandı. Yapı 1984'te UNESCO Dünya Mirası listesine girdi.