طبق کتیبه موجود در مسجد، این بنا در سال 1349 قمری مرمت شده و می‌توان گفت این اثر مربوط به اواخر دوره صفویه است.
مسجد چهار درخت به عنوان یکی از مساجد معتبر فقط در حد یک شبستان طراحی و ساخته شده است.
این مسجد، از جمله مکان‌های مذهبی مهم و مورد توجه مردم بیرجند و از آثار دیدنی استان خراسان جنوبی است.
این مسجد دارای دو درب ورودی است که یک درب از محل میدان به صحن مسجد راه دارد و ورودی دوم که در ضلع جنوب مسجد قرار گرفته مستقیما به شبستان ستون‌دار منتهی می‌شود.
ورودی اول دارای تزیینات آجرکاری بوده و ساخت آن مربوط به اواخر دوره قاجار یا اوایل دوره پهلوی است ولی ورودی دوم که مستقیما به شبستان می‌رسد دارای طاق جناغی و تزیینات رسمی‌بندی است و به زمان ساخت خود مسجد بر می‌گردد.
این بنا دارای دو محراب است. بنا بر روایات یک محراب برای نمازگزاران شیعه و دیگری برای اهل سنت در نظر گرفته شده است. اما برخی بر این اعتقاد هستند که به دلیل احترام گذاشتن به قبله اول مسلمین یک محراب در مسیر بیت‌المقدس قرار گرفته است.
قسمت‌های مهم مسجد جامع چهار درخت عبارتند از: پیش طاق ورودی، شبستان ستون‌دار، محراب کوچک و محراب طاق‌نما، صحن مسجد و فرم پنجره‌ها و نورگیرها.
از دیگر قسمت‌های اصلی بنا می‌توان به 21 ستون کامل با فرم چهار ضلعی اشاره کرد که ستون‌ها با جرز ضخیم و با ارتفاع 2 متر نمای خاصی را در جهت شبستان بوجود آورده‌اند.
مسجد جامع چهار درخت بیرجند در سال ۱۳۷۸ از سوی سازمان میراث فرهنگی و گردشگری با شماره ۲۴۰۴ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسید.