La cúpula de la mezquita no se conservó, pues esa es la altura en la que se construyó el palacio de los Reyes Católicos; sin embargo, la característica planta octogonal hace pensar en que la solución siguiera al pie de la letra las existentes en la macsura de la mezquita de Córdoba, es decir, una cúpula de arcos de medio punto que se entrelazan formando un octógono en el centro.