Wejście do mauzoleum znajduje się po stronie południowo-wschodniej. Poprzez ejwan wchodzi się do hali głównej – kazandyku – wzniesionej na planie kwadratu o boku 18,2 metra. Halę wieńczy kopuła o średnicy 18,2 metrów i wysokości 28 metrów – największa tego typu w Azji Środkowej. Dach kopuły pokrywają zielone i złote płytki ceramiczne. W środku kopuły znajduje się mniejsza kopuła wewnętrzna o wysokości 17 metrów. Bęben, na którym spoczywa kopuła zewnętrzna, wyłożony jest zielonymi płytkami ceramicznymi ze złotym zdobieniem i cytatami z Koranu. Wnętrze kopuły wewnętrznej zdobią alabastrowe ornamenty stalaktytowe.
Pośrodku hali znajduje się ważące dwie tony naczynie z brązu – kazan z 1399 roku. Sarkofag Chodży Ahmada umieszczony jest w północno–zachodnim końcu hali. W mauzoleum znajduje się ponadto 35 innych pomieszczeń, m.in. meczet, refektarz i biblioteka.
W roku śmierci Timura – 1405 – mauzoleum nie było jeszcze skończone i budowy zaniechano po śmierci władcy. Niedokończona pozostała fasada i nie wybudowano dwóch zaplanowanych minaretów. Innowacyjna architektura mauzoleum posłużyła za model dla późniejszych budowli wzniesionych w Samarkandzie.