İnşaat, dönemin en iyi mimarlarından, zanaatkarlarından ve işçilerinden yüzlercesini Semerkant'a çekti ve tamamlanması beş yıl (1399-1404) sürdü. Timur fetihten döndüğünde, köşelerinde minareler yükselen, üç yüzden fazla mermer sütunla desteklenen gösterişli galerilerle çevrili bir cami tarafından karşılandı.
Ancak caminin ihtişamı kısa ömürlü oldu. Tamamlanmasından kısa bir süre sonra, yapı kendi ihtişamına yenik düşmeye başladı. Timur'un vizyonunun cesareti, dönemin mimari teknikleri için fazla iddialı çıktı. Samanyolu'nu taklit etmesi amaçlanan muhteşem portal kemeri, caminin tamamlanmasından kısa bir süre sonra trajik bir şekilde çöktü, caminin geçici ihtişamının ve en büyük insan çabalarının bile geçiciliğinin dokunaklı bir hatırlatıcısıydı.