Faits :
A.
X._ a été incarcéré à la prison de Champ-Dollon depuis le 26 janvier 2015, en exécution de deux peines privatives de liberté. Les deux tiers de la peine sont arrivés à échéance le 13 septembre 2015 et la fin de la peine le 14 janvier 2016.
B.
Le 15 juin 2015, X._ a saisi le Département de la sécurité et de l'économie de la République et canton de Genève (ci-après: DS É) d'une demande de constatation de l'illicéité des conditions de sa détention à compter du 6 février 2015. Le 17 juillet 2015, le Conseiller d'Etat chargé du DSÉ a rejeté cette requête, considérant que les conditions de sa détention pendant la période du 6 février au 15 juin 2015 étaient licites. En substance, il ressortait du parcours cellulaire de l'intéressé qu'il disposait d'un espace individuel inférieur aux standards en vigueur de 4 m2 pendant des périodes n'atteignant pas le seuil de trois mois permettant de retenir une violation de l'art. 3 CEDH et ces périodes ne pouvaient être considérées comme consécutives.
C.
Le 26 juin 2015, X._ a formé un " recours préventif " auprès du Tribunal d'application des peines et mesures de la République et canton de Genève (ci-après: TAPEM) concluant à ce qu'il constate l'illicéité des conditions de sa détention, ordonne les mesures propres à empêcher la continuation de la violation ainsi que la suspension de l'exécution de la peine jusqu'à ce que les conditions de détention soient conformes aux exigences de l'art. 3 CEDH.
Par ordonnance du 15 juillet 2015, le TAPEM s'est déclaré incompétent en raison de la matière et a déclaré le " recours préventif " de X._ irrecevable.
D.
X._ a recouru à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale de recours, contre la décision du TAPEM. Par arrêt du 2 septembre 2015, la cour cantonale a rejeté le recours.
E.
X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre l'arrêt cantonal. Il conclut, avec suite de frais et dépens, à ce que le TAPEM soit reconnu compétent pour connaître des recours préventifs relatifs aux conditions de détention en exécution de peine. Il conclut également au constat de l'illicéité de ses conditions de détention du 26 janvier 2015 au 2 septembre 2015, à ce qu'il soit ordonné au DSÉ de le détenir dans des conditions conformes au droit et d'accorder à l'autorité cantonale un bref délai pour établir un plan d'exécution de la sanction. Le recourant requiert, par ailleurs, le bénéfice de l'assistance judiciaire.
Interpellé sur la question de l'intérêt actuel du recours, le recourant a retiré ses conclusions tendant à ce qu'il soit détenu dans des conditions conformes au droit et à ce qu'un plan d'exécution de la sanction soit établi. Pour le reste, il a maintenu ses conclusions.
Considérant en droit :
1.
Le recours en matière pénale est ouvert contre les décisions rendues en matière pénale, dont font partie les décisions relatives à l'exécution des peines et des mesures (art. 78 al. 2 let. b LTF).
1.1. Selon l'art. 81 al. 1 LTF, a qualité pour former un recours en matière pénale quiconque a pris part à la procédure devant l'autorité précédente et a un intérêt juridique à l'annulation ou à la modification de la décision attaquée, à savoir, en particulier, l'accusé (art. 81 al. 1 let. a et b ch. 1 LTF). Le recourant doit avoir un intérêt actuel et pratique au traitement de son recours, lequel doit exister tant au moment du dépôt du recours qu'à celui où l'arrêt est rendu (ATF 137 I 296 consid. 4.2 p. 299 et les références citées). Selon la jurisprudence, lorsque la détention a pris fin, il n'y a en règle générale plus d'intérêt pratique et actuel à traiter un recours contre cette dernière (ATF 125 I 394 consid. 4a p. 397). La jurisprudence admet toutefois que, dans des circonstances particulières, il se justifie d'examiner le recours au fond malgré la libération du recourant intervenue durant la procédure devant le Tribunal fédéral (cf. ATF 136 I 274 consid. 1.3 p. 276; 125 I 394 consid. 5f p. 404 in fine).
Le Tribunal fédéral renonce exceptionnellement à l'exigence de l'intérêt actuel, lorsque la contestation peut se reproduire en tout temps dans des circonstances identiques ou analogues, que la nature de la contestation ne lui permet pas de la trancher avant qu'elle ne perde son actualité et que, en raison de sa portée de principe, il existe un intérêt public suffisamment important à la solution de la question litigieuse (ATF 139 I 206 consid. 1.1 p. 208; 137 I 23 consid. 1.3.1 p. 25).
1.2. Le recourant a obtenu une décision du DSÉ le 17 juillet 2015 déniant le caractère illicite de ses conditions de détention (cf. arrêt entrepris, consid. B.f p. 3). Cette décision n'est pas l'objet de la présente procédure. L'arrêt entrepris ne porte que sur la question de la compétence des autorités genevoises pour rendre une décision sur les conditions de détention du recourant, de sorte que les conclusions de ce dernier visant au constat de l'illicéité de ses conditions de détention sont irrecevables (cf. art. 80 al. 1 LTF; cf. mémoire de recours ch. III.B, p. 7-10).
Le recourant invoque une violation des art. 13 CEDH et 29a Cst. s'agissant de son droit à un recours effectif en lien avec ses conditions de détention. Compte tenu du sort du recours, la question de savoir si, bien que libéré, le recourant conserve un intérêt juridique à ce qu'il soit statué sur la compétence du TAPEM pour constater le caractère illicite des conditions de détention en exécution de peine, peut demeurer indécise.
2.
Conformément à l'art. 13 CEDH, toute personne dont les droits et libertés reconnus dans cette convention ont été violés, a droit à l'octroi d'un recours effectif devant une instance nationale, alors même que la violation aurait été commise par des personnes agissant dans l'exercice de leurs fonctions officielles.
En relation avec l'interdiction des traitements inhumains et dégradants prévue par l'art. 3 CEDH, ainsi que s'agissant de l'épuisement des recours internes (art. 35 CEDH), la CourEDH distingue les recours préventifs de ceux qui n'ont qu'un caractère compensatoire. Le recours préventif concernant des allégations de mauvaises conditions de détention doit permettre à la personne intéressée d'obtenir des juridictions internes un redressement direct et approprié, de nature à empêcher la continuation de la violation alléguée ou de lui permettre d'obtenir une amélioration de ses conditions matérielles de détention (arrêt CourEDH Yengo c. France, requête n° 50494/12, du 21 mai 2015, par. 59 et les références citées). Ce redressement peut, selon la nature du problème en cause, consister soit en des mesures ne touchant que le détenu concerné ou - lorsqu'il y a surpopulation - en des mesures plus générales propres à résoudre les problèmes de violations massives et simultanées de droits des détenus résultant de mauvaises conditions dans tel ou tel établissement pénitentiaire (arrêt CourEDH Yengo, précité, par. 63; arrêt Ananyev et autres c. Russie, requêtes n°s 42525/07 et 60800/08, du 10 janvier 2012, par. 219). Pour qu'un système de protection des droits des détenus garantis par l'art. 3 CEDH soit effectif, les remèdes préventifs et compensatoires doivent exister de façon complémentaire. L'importance particulière de cette disposition impose que les États établissent, au-delà d'un simple recours indemnitaire, un mécanisme effectif permettant de mettre rapidement un terme à tout traitement contraire à l'art. 3 CEDH (arrêt CourEDH Yengo, précité, par. 50; arrêts 6B_72/2016 du 18 juillet 2016 consid. 2; 6B_63/2016 du 18 juillet 2016 consid. 2).
2.1. Le recourant soutient qu'admettre l'incompétence du TAPEM au profit de la compétence du DSÉ pour statuer sur un " recours préventif " ne lui assurerait pas un recours effectif dès lors que l'Établissement de Champ-Dollon dépend administrativement de ce département. Il estime qu'il y a incompatibilité entre la fonction d'exploitation et celle de surveillance, voire de redressement.
2.2. Il ressort toutefois de la décision querellée que la Chambre administrative de la Cour de justice admet sa compétence pour connaître de recours dirigés contre des décisions du DSÉ rendues en matière de conditions de détention au stade de l'exécution de peine (v. aussi arrêt de la Chambre administrative de la Cour de justice, du 27 octobre 2015, ATA/1145/2015, consid. 2b). On comprend ainsi qu'aux yeux de la cour cantonale, la procédure administrative, puis judiciaire, considérée globalement, offre au recourant des garanties répondant aux exigences de l'art. 13 CEDH. Faute de toute discussion sur ce point dans son mémoire (art. 106 al. 2 LTF), le recourant, qui a obtenu une décision susceptible de recours sur le constat de ses conditions de détention, ne démontre pas que la décision entreprise méconnaîtrait l'art. 13 CEDH. En particulier, il ne prétend pas que la compétence du DSÉ l'empêcherait d'obtenir une amélioration de ses conditions de détention, ni que les remèdes préventifs et compensatoires n'existeraient pas de façon complémentaire, ni encore qu'un recours préventif auprès du DSÉ ne constituerait pas un mécanisme effectif permettant de mettre rapidement un terme à tout traitement contraire à l'art. 3 CEDH.
En tant qu'il affirme que le DSÉ a décliné sa compétence par courrier du 1er juillet 2015, le recourant s'écarte de manière inadmissible des faits retenus par la cour cantonale (art. 105 al. 1 et 97 al. 1 LTF).
Au vu de ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
3.
Les conclusions du recourant étaient dénuées de chance de succès. L'assistance judiciaire doit être refusée (art. 64 al. 1 LTF). Le recourant supporte les frais de la procédure qui seront fixés en tenant compte de sa situation économique (art. 65 al. 2 et 66 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale de recours.
Lausanne, le 11 octobre 2016
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Klinke