Lokasi masjid Agung Baitunnur Pati berada di Rajawali No. 82, Pati Kidul Kecamatan Pati, Kabupaten Pati Jawa Tengah. Masjid tersebut merupakan bangunan masjid yang sangat dikagumi dan menjadi kebanggaan warga Pati karena sebuah bangunan masjid Agung yang sangat besar dan memiliki sejarahnya sendiri. Tempatnya juga sangat strategis berada di sebelah sisi barat alun-alun kota Pati. Tempat tersebut lebih dikenal dengan nama Simpang Lima. Sedangkan di sebalah utara alun-alun kota Pati berdiri sebuah Kantor Bupati Pati dan Gedung DPRD Kabupaten Pati. Selain itu, Masjid Agung Baitunnur dilengkapi dengan Gedung Islamic Center Kabupaten Pati yang letaknya tepat disebelah bagian belakang masjid. Gedung Islamic Center tersebut terhubung langsug dengan teras dan kolam yang beralaskan tatanan batu-batu kerikil yang juga memberikan efek refleksi telapak kaki bagi siapa saja yang melaluinya.
Dilihat dari keseluruhan bangunan masjid Agung Baitunnur Pati, bangunan masjid tersebut mengkombinasikan dengan sangat apik yaitu dengan marmer putih pada bagian lantai masjid serta dinding depannya yang juga berpadu dengan ornamen kayu berwarna coklat. Sehingga bangunan masjid tersebut terlihat legih elegan dan juga besar. Kemegahan masjid Agung Baitunnur tersebut hasil dari karya seorang arsitek yang terkenal yaitu Prof. Muhammad Nu’man. Beliau sangat popular dengan karyanya yang luar biasa, termasuk Masjid Indonesia di Bosnia Herzegovina, Masjid Agung At-Tien serta Masjid Islamic Center Jakarta serta masih banyak lagi beberapa hasil dari karya beliau yang sangat mengagumkan.
Pada dahulu, masjid Agung Baitunnur Pati ini dibangun pertama kali oleh Raden Adipati Aryo Condro Adinegoro. Nama asli beliau adalah Raden Bagus Mita. Beliau berkuasa di Pati dari tahun 1829 hingga tahun 1845 tyang dijelaskan dalam sebuah prasasti berbentuk kaligrafi milik Masjid Agung Baitunnur Pati. Dalam kaligrafi yang beraksara Arab tersebut isinya Awal Pembangunan dari Masjid tersebut adalah pada tahun 1845 Masehi tepatnya pada Tahun 1261 Hijriyah.
Pada awalnya, atap masjid tersebut berbentuk seperti Masjid Agung Demak serta seperti beberapa bangunan masjid kuno lainnya. Yaitu dengan atapnya yang berundaksertaatap limas bersusun yang biasanya terdapat di rumah Jawa kuno. Bentuk dari atap tersebut kini telah menjadi ciri khas arsitektur masjid Nusantara. Masjid Agung Baitunnur pernah mengalami renovasi pada tahun 1969 M atau 124 tahun dari pebangunannya. Pada masa itu Kabupaten Pati berada di bawah kekuasaan A.K.B.P Raden Soehargo Djojolukito yang menjabat dari tahun 1967 hingga tahun 1973.
Dalam perbaikan tersebut, bentuk dari masjid pun berubah. Yang awalnya tidak memiliki kubah kemudian setelah direnovasi masjid tersebut memiliki kubah diatas atapnya. Namun atap berundak masjid Agung Baitunnur masih tetap dipertahankan serta menara masjid yang berada di depan yang sebelumnya ada, namun setelah direnovasi kini sudah tidak terlihat kembali.
Kemudian pada tahun 1979 masjid Agung Baitunnur kembali dilakukan renovasi yang kedua kalinya. Kemudian renovasi yang kedua tersebut selesai pada tahun 1980. Hasil dari desain bangunan renovasi kali ini berasal dari seorang Nu’man yang cerdas dalam merancang bangunan. Beliau adalah seseorang dari ITB Bandung. Setelah itu, gaya bentuk bangunan masjid Agung Baitunnur Pati berubah total dari bentuk yang sebelumnya. Saat ini rancangan masjid tersebut terkesan lebih minimalis dengan adanya menara tunggal yang menjulang tinggi disamping bangunan utama masjid. Tetapi atapnya sudah tidak berundak dan juga tidak terdapat kubah diatapnya. Namun demikian, msjid tersebut sangat terlihat megah dan juga memiliki daya tarik tersendiri.