«مسجد حاج شیخ علی بروجن که واقع در محل درب کاروانسرا است در کنار یک رودخانه فصلی واقع شده است. تاریخ دقیق این مسجد مشخص نیست ولی با استفاده از شواهد باقی مانده می توان به شرح مجملی از این بنا اشاره کرد: تاریخ مسجد حاج شیخ علی را می توان به سه دوره تقسیم کرد:
دورة اول- دوران صفویه: طبق سنگ نوشته ای که تا چندی پیش در مسجد موجود بود و همینطور سنگ نوشتة دیگری که قطعه ای از شعر مرحوم دفتری از شاعران قدیم در آن نقش بسته بود. «البته شایع است که این سنگ کوهی سنگ قبر یک نجار است که در کربلا فوت کرده و وصیت کرده که سنگی از او در مسجد نصب شود که گویا فامیل این فرد میرزایی بوده است.» بنای اولیة مسجد به زمان شاه عباس صفوی بر می گردد. طبق شواهد به جای مانده این مسجد به درخواست جمعی از مردم بروجن به کمک شاه عباس ساخته شده که از قولی دیگر شالوده این مسجد در اواخر دورة تیمور این بوده و در دوران صفوی بازسازی شده است.
دورة دوم- دورة قاجار: از حدود حکومت قاجار که مسجد مذکور به علت گذر زمان و مسائل طبیعی رو به تخریب بود، به سال 1277 ه ق تعمیرات مجدد شده است و به سال 1317 ه ق به کمک یک روحانی به نام آیت الله حاج شیخ علی بروجنی که منزل او جنب این مسجد بوده است، تعمیرات کامل می شود و تقریباً به شکل امروزی مبدل می شود.
دورة سوم- دورة پهلوی: در دوران پهلوی برخی از قسمت های مسجد فرسوده شده که در این حین حجت الاسلام حاج سید محمد تقی نجفی از نجف به بروجن می آید و به کمک تنی چند از خیرین از جمله حاج خلیل حقیقت و عبدالوهاب برجیان به ترمیم مسجد همت می گمارند و بعد از سیلاب سال 1352 باز همین روحانی به تعمیر اساسی مسجد اشتیاق نشان داده و با هنر استاد غنی اصفهانی این مسجد به سال 1406 هجری قمری به صورت امروزی آن مبدل می شود.»
این مسجد به شکل تک شبستانه با حیاط مرکزی است .مهمترین شاخصه این بنا فرم تاقهای هشت بخشی آن است که تویزه های متقاطع دارد که باتاقهای مسجد جامع نقنه قابل مقایسه است. ستونهای شبستان سنگی وهشت ضلعی است. ورودی مسجد به شکل هشتی بوده که حوضخانه درجبهه ی جنوبی وشبستان درضلع شمالی آن قراردارد.
