مسجد تاریخانه در جنوب شرقی دامغان واقع شده و یکی از بهترین نمونه‌های مساجد نخستین در ایران و قدیمی‌ترین بناهای پس از اسلام است. درباره تاریخانه و زمان ساخت بنای اولیه آن، صاحب‌نظران بسیاری بحث کرده‌اند. نویسنده مرآه البلدان، دستور ساخت تاریخانه را به امیرالمؤمنین علی(ع) نسبت داده و آندره گدار، تاریخ ساخت این بنا را اواسط قرن دوم هجری ذکر کرده است. آرتور پوپ، ساخته شدن این مسجد را بین سال‌های 130 تا 170 هجری دانسته و محمد کریم پیرنیا تاریخ ساخت آن را حدود 150 هجری می‌داند.
در وجه تسمیه این بنا گفته‌اند که تاری به معنای خداست و تاریخانه یعنی خدای خانه. عده‌ای بر این باورند که این مسجد قبلاً آتشکده بوده و پس از تسلط اعراب، آن را ناری‌خانه خوانده‌اند و سپس به تاریخانه معروف شده است.
نمای مسجد تاریخانه پیش از ساخت طاق بر دهانه میانی شبستان - از کتاب معماری ایران اثر پوپ
نمای کنونی مسجد تاریخانه
در زمان بازسازی مسجد در قرن سیزدهم هجری، به جای طاق‌های مازه‌دار (بیضوی) اصلی که اغلب فرو ریخته بودند، طاق‌های نوک‌تیز جناغی بنا شدند، هر چند که در بخش‌هایی از بنا، نمونه‌هایی از طاق‌های مازه‌دار اولیه به چشم می‌خورد.
بخشی از رواق جانبی مسجد تاریخانه
تاریخانه دامغان، یکی از کهن‌ترین ساختمان‌ها در شیوه خراسانی است. بار بنا به شدت تحت تأثیر معماری ساسانی و ساختمان‌ها و کاخ‌های سروستان و فیروزآباد است. نقشه ساختمان بر پایه همان شبستان ستون‌دار است که بعدها در آن تغییراتی داده‌اند؛ برای نمونه، دهانه میانی در شبستان جنوبی، بلندتر و بزرگ‌تر شده است. نمای مسجد نیز دگرگون شده است و قوس‌های مازه‌دار(بیضوی) طاق‌ها به قوس‌های تیزه‌دار (جناغی) تبدیل گردیده‌‌اند. البته پاکارقوس‌ها (جایی که طاق شروع می‌شود)، تغییری نیافته است. هنوز قوس‌های مازه‌دار(بیضوی) کهن، در ساختمان دیده می‌شود که نشان دهنده اصالت آن است.
نمای سه بعدی مسجد تاریخانه - مرکز اسناد دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه علم و صنعت ایران
پلان مسجد تاریخانه دامغان ـ از گدار
اگرچه بخشی از ساختمان اصلی بازسازی شده و به طور طبیعی در مدت حدود 900 سال خراب شده، آن قدر دست نخورده باقی مانده که کیفیت خود را نشان می‌دهد. طرح اصلی آن به سبک صحن مرکزی است: یک صحن بزرگ تقریباً چهارگوش و در گرداگرد آن رواق‌هایی با طاق ضربی روی ستون‌های مدور.
صحن این مسجد 72/26 متر طول و72/25 متر عرض دارد که دور تا دور آن را رواق‌هایی فرا گرفته است. بدین ترتیب که 22 دهانه طاق بدین صحن باز می‌شود. ورودی این مسجد، از جناح طولی شرق است. پوشش مسجد، با طاق‌های گهواره‌ای بر روی قوس‌ها و ستون‌های مستحکم صورت گرفته است. امروزه طاق‌های گهواره‌ای مسجد فرو ریخته‌اند، ولی در شکل اصلی قابل مقایسه با طاق‌های گهواره‌ای مسجد جامع فهرج بوده‌اند. برای نگهداری طاق‌ها، ستون‌های عظیمی از آجر بر پا شده که توسط قوس‌هایی به همدیگر و به دیوار وصل شده‌اند. بر روی این قوس‌ها نیز دیواری به بلندی یک متر ساخته و سپس طاق گهواره‌ای را بر آن سوار کرده‌اند. قوس‌های بالای ستون‌ها به صورت بیضی از آجر ساخته و در بالا به آرامی شکسته شده‌اند. برای حفظ تعادل و اتصال محکم قوس‌ها به ستون از قطعات چوب استفاده شده است. دهانه طاقی که در مرکز رواق به سمت قبله قرار می‌گرفته، از دهانه‌های دیگر عریض‌تر و بلندتر ساخته شده و بیانگر مراحل اولیه شکل‌گیری ایوان در مساجد شبستانی ایران است. بدین ترتیب، علاوه بر تداوم سنت معماری دوره ساسانی، به مرکز جایی که محراب و منبر در آن قرار دارد، اهمیت خاصی شده است.
در سمت چپ، نمای سه بعدی از کاخ سروستان به چشم می‌خورد و در سمت راست، نمایی از فضای شبستان جنوبی. در مسجد تاریخانه دامغان، همان گونه که دیده می‌شود، نحوه قرار گرفتن طاق‌ها بر ستون‌ها به وضوح متأثر از هنر ساسانی است.
تصویر بالا، شیوه پارتی کاربرد آجر در ساخت دیوار و ستون را نشان می‌دهد و دو تصویر پایین، ستون‌هایی از مسجد تاریخانه را نمایش می‌دهند. آن‌گونه که آشکار است، معماران مسجد تاریخانه دامغان در ساخت بنا از شیوه‌های پارتی بهره گرفته‌اند.
در بخش غربی مسجد، بناهای وابسته‌ای وجود داشته که امروزه به طور کامل از بین رفته‌اند؛ از جمله این بقایا می‌توان به یک مناره با مقطع چهارگوش اشاره کرد. مسجد تاریخانه دامغان، جزء نخستین مساجد ایران است که در آن، مناره ساخته شده است. این مناره که در کنار مسجد بوده، 5/6 متر مربع وسعت داشته است. ساخت این مناره می‌تواند به تأثیر از مناره مساجد عراق باشد، هرچند ممکن است آن‌ها خود از معماری دوره ساسانی تأثیر پذیرفته باشند.
در کنار این مناره، در دوره سلجوقی، مناره دایره‌شکل دیگری ساخته شده که دارای کتیبه‌ای به خط کوفی مشتمل بر آیات قرآنی بوده که به نام بانی آن، بختیار، فرزند محمد در تاریخ 420 هجری نام‌گذاری شده است. ارتفاع کنونی این مناره، 26 متر است و 86 پله دارد. محیط آن در پایین 13 متر است که کم کم از آن کاسته می‌شود و در بالا به 8/6 متر می‌رسد. آجرهایی که در ساختمان این مناره به کار رفته، 4 تا 5/4 سانتیمتر قطر و 22 سانتیمتر طول دارند و آجرهایی که در تزیینات خارجی مصرف شده، به طول و عرض 17 یا 5/17 و ضخامت 5/3 سانتیمتر است.
مناره مسجد تاریخانه که در سال 420 هجری به مجموعه اضافه شد و دارای تزیینات آجری بسیار زیبا به شیوه سلجوقی می‌باشد.
ولی چگونه یک بنای ناب ساسانی می‌تواند سخنگوی موثق اسلام باشد؟ تاریخانه، با وجود ماهیت نیرومند ساسانی‌اش، ساسانی نیست؛ چون ساختار آن با دستاوردهای اسلامی به طور کامل تغییر یافته است. این امر دارای اهمیت فراوانی است؛ چرا که نشان می‌دهد شکل بیش از مصالح با فنون معماری منشأ اولیه اثر نیرومند عاطفی آن است. دست کم بخشی از این شکل، ناشی از نیازهای عبادی است که مستلزم هیچ تشکیلات یا تشریفات پیچیده‌ای نیست، بنابراین با سادگی محض، به خوبی سازگار است.
پایه‌های عظیم تاریخانه که محکم‌تر از حد نیاز بنا است، اعتمادی بیشتر پدید می‌آورد. ضرب آرام طاق‌نماها، طاق‌های محکم که با سادگی و صرفه‌جویی طراحی شده، و ارتفاع کمتر ساختمان نسبت به بناهای دوره ساسانی که فروتنی اسلامی را نشان می‌دهد، همه در طرحی از نسبت‌های هماهنگ و اثری با وقار درآمیخته است. بدین سان، شکلی حاکی از هدف‌ها و بینش‌های تازه، مکمل عاطفی تاریخانه شده و اثر نوینی بر جای نهاده است. تاریخانه، یکی از اندک بناهای بازمانده از دوره شکل‌گیری هنر اسلامی است و این امر اهمیت آن را دو چندان می‌نماید. متاسفانه، تاکنون پژوهش‌های چندانی پیرامون این اثر ارزنده صورت نگرفته و همین مسأله، بلاتکلیفی در مرمت این بنا را در پی داشته است.