Shamsiddin Kulol Türbesi'nin tam karşısındaki Dorut-Tillavat Anıt Kompleksi'nde inşa edilen Kok-Gumbaz Camii, 1435 ile 1436 yılları arasında inşa edilmiştir. Shakhrisabz'daki en büyük Cuma camisi olarak durmaktadır. Caminin portalındaki bir yazıt, Ulugbek'in inşaatı babası Shakhruh onuruna sipariş ettiğini ortaya koymaktadır.
Caminin yapısı, adına ilham veren mavi seramik çinilerle süslenmiş muazzam bir kubbe ile taçlandırılmıştır; Kok-Gumbaz, "Mavi Kubbe" anlamına gelir. Kubbenin tolobatı çevresinde, beyaz sırlı çinilerden işlenmiş bir yazıt, "Egemenlik Allah'ındır, servet Allah'ındır" şeklindedir.
Kok-Gumbaz Camii'nin iç kısmı, dört derin nişin ana yönlere doğru yönlendirildiği neredeyse kare bir düzene sahiptir. Duvarlar tamamen ganch sıva ile kaplıdır ve koyu ve açık mavi renkte karmaşık desenlerle dekore edilmiştir, görsel olarak büyüleyici bir tasarım yaratmaktadır.
