این مسجد که حدود 150 سال قدمت دارد توسط حاج مهدی مهدوی ساخته شده‌است.
شبستان مسجد عاشورا به صورت طاق و تویزه‌ای ساخته شده و دارای ۱۳ طاق است که روی ۸ ستون آجری چهارگوش در مرکز و تعدادی نیم‌ستون در پیرامون شبستان استوار شده است.
در طاق مرکزی شبستان از آجرکاری استفاده شده که با دیگر طاق‌های بنا تفاوت دارد.
در داخل شهر ملایر دو مسجد تاریخی دیگر به نام‌های مسجد حاج قاسم (واقع در خیابان شهید طلوعی) و مسجد پارک در (محدوده پارک سیفیه) وجود دارد که هر دو مربوط به دوره قاجاریه هستند.
مسجد عاشورا در تاریخ ۱۵ اسفند سال ۱۳۷۹ با شماره ۳۳۷۳ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.