تعود فترة تأسيس مسجد بيبي خانوم في سمرقند إلى عام 1399م، الذي تم تشييده عام 1399م، بأمر من تيمورلنك؛ هدية لزوجته بيبي خانوم، المعروفة في التاريخ باسم سراي ملك خانم. فقد كان هذا المسجد أكبر مسجد في آسيا الوسطى. ومنذ ذلك الوقت صار هذا المسجد من أشهر معالم سمرقند وأوزبكستان على الإطلاق، بحيث صار يلقب بـ”جوهرة سمرقند”.
تم وضع أساس بناء هذا المسجد من قبل القائد المغولي المسلم تيمورلنك، وذلك مباشرةً بعد عودته منتصراً من إحدى غزواته في الهند، فكانت غنائم هذه الحملة العسكرية التي حملت على ظهور 95 فيلاً، المموّل الرئيس في بناء هذا الصرح الإسلامي الكبير، كما شارك الأسرى في عمليات البناء التي استمرت من سنة 1399 إلى 1404.
كانت طموحات تيمورلنك في أن يبني أكبر مسجدٍ في التاريخ، لذلك أدت الخطط المعمارية الطموحة إلى أن يكون هيكل المسجد ثقيلاً جداً، بحيث لا يتحمل وزنه، وبالفعل شهد المسجد عدّة انهيارات قبل اكتمال بنائه.
وبعد مرور 5 سنوات من البناء وإعادة الإصلاح، تم افتتاح المسجد للمصلين عام 1404م، وأطلق عليه تيمورلنك اسم مسجد “بيبي هانم” أو “بيبي خانوم”، تيمناً باسم زوجته Bibi-Khanym، والتي ساهمت هي أيضاً في بناء الجامع ببعض مالها وثروتها.
كان مسجد بيبي خانم فريداً من نوعه في القرن الـ15، إذ كان أكبر مسجدٍ في آسيا الوسطى لعقودٍ طويلة، بحيث يتسع لـ10 آلاف مصلٍّ، كما أنه احتوى على أضخم قبة في ذلك الوقت.