دخل الخليفة الفاطمي المعز لدين الله، إمام الإسماعيلية الرابع، مصر عن طريق قائد قواته جوهر الصقلي، الذي نجح في انتزاعها من سلالة "الإخشيديين"، وبأمر من الخليفة، أشرف جوهر على بناء المركز الملكي "للخلافة الفاطمية" وجيشها. وبني الأزهر كقاعدة لنشر مذهب الشيعة الإسماعيلية، الذي يقع بالقرب من مدينة الفسطاط السنية، وأصبحت القاهرة مركزا للطائفة الإسماعيلية الشيعية، ومركزا للدولة الفاطمية، ويعد الأزهر أول جامع في القاهرة. كما أمر جوهر، ببدأ بناء مسجد كبير للمدينة الجديدة، وقد بدأ العمل في 4 أبريل، 970 م وقد تم الانتهاء من المسجد في عام 972، وعقدت أول صلاة الجمعة في 22 يونيو 972 خلال شهر رمضان. وأصبح الأزهر مركزا للتعليم في العالم الإسلامي، وصدرت التصريحات الرسمية وجلسات المحكمة التي عقدت هناك، وخلال الحكم الفاطمي، أصبحت التعاليم السرية سابقا من المذهب الإسماعيلي (كلية القانون) متاحة لعامة الناس، وعين المعز القاضي النعمان بن محمد القاضي، مسئولا عن تدريس المذهب الإسماعيلي، وقد كانت بعض الفصول تدرس في قصر الخليفة، وكذلك في الأزهر، مع دورات منفصلة للنساء. وخلال عيد الفطر عام 973، تم ترسيم المسجد كمسجد لصلاة الجماعة الرسمي في القاهرة بأمر من الخليفة، المعز وابنه عندما أصبح بدوره الخليفة، جعلوا خطبة الجمعة خلال شهر رمضان في الأزهر. كما جعل يعقوب بن كلس، الموسوعي والفقيه والوزير الرسمي الأول للفاطميين، الأزهر مركزا رئيسيا للتعليم في القانون الإسلامي في عام 988، وفي السنة التالية، تم توظيف 45 عالما لإعطاء الدروس، وإرساء الأساس لما يمكن أن يصبح الجامعة الرائدة في العالم الإسلامي. وتم توسيع المسجد أثناء حكم الخليفة العزيز (975–996)، ووفقا للمفضل، أنه أمر بترميم أجزاء من المسجد تصدعت بقياس ذراع واحدة كحد أقصى. كما استمر الخليفة الفاطمي القادم، الحاكم، بترميم المسجد وتوفير باب خشبي جديد في عام 1010، ومع ذلك، شهد عهد الحاكم إكمال مسجده الذي سمي تيمنا به، ومنه فقد الأزهر مركزه كمسجد صلاة الجماعة الأولى في القاهرة. في مايو 1009 أصبح مسجد الحاكم بأمر الله المكان الوحيد لخطبة للخليفة وخطبة الجمعة. وبعد عهد الحاكم، استعاد الأزهر مكانه في عهد المستنصر، وقد تم تنفيذ إضافات وتجديدات على المسجد، وقد أضيفت الكثير من التجديدات في عهد الخلفاء الفاطميين الذي أتوا من بعده. في البداية كان الأزهر يفتقر لمكتبة التي أنشئت في وقت لاحق من تشييده، وقد وهبت للأزهر من قبل الخليفة الفاطمي في 1005، الآلاف من المخطوطات التي شكلت الأساس لمجموعتها، وكانت الجهود الفاطمية لإقامة الإسماعيلية الممارسة بين السكان، ومع ذلك لم تنجح جهودهم إلى حد كبير، الكثير مما يتعلق بتجميع المخطوطات فرقت في الفوضى التي تلت سقوط "الخلافة الفاطمية"، وأصبح الأزهر مؤسسة سنية بعد ذلك بوقت قصير. صلاح الدين الأيوبي وكان صلاح الدين الأيوبي الذي أطاح بالفاطميين عام 1171 معاديًا لمبادئ التعاليم الشيعية التي طرحت في الأزهر أثناء الخلافة الفاطمية، وقد أهمل المسجد خلال حكم السلالة الأيوبية لمصر، وحُظرت الصلاة فيه بواسطة صدر الدين بن درباس، وهو قاضي عين من قبل صلاح الدين الأيوبي، والسبب في هذا المرسوم قد يكون تعاليم الشافعي بتحريم الصلاة في بلد واحد يقيم خطبتين، أو عدم الثقة في مؤسسة شيعية سابقة لمؤسسة سنية جديدة، وبحلول ذلك الوقت، تم الانتهاء من مسجد الحاكم الأكبر وجرت فيه صلاة الجماعة في القاهرة وعقدت هناك. وتم إعادة تأسيس الصلاة في الأزهر أثناء حكم المماليك بأمر من السلطان بيبرس في 1266، التي كانت قد حرمت في عهد صلاح الدين بسبب التعاليم الشافعية، التي ينتمي إليها صلاح الدين ويليه الأيوبيون، وتنص على أنه مسجد واحد فقط ينبغي أن يستخدم لإلقاء خطبة الجمعة في المجتمع، أما المذهب الحنفي، التي ينتمي إليه المماليك، لم يضع أي قيد من هذا القبيل. ومع التوسع السريع في القاهرة، والحاجة إلى مساحة المسجد سمح السلطان بيبرس إلى تجاهل تاريخ الأزهر، واستعاد المسجد شهرته السابق، وقد أمر السلطان بيبرس وسلاطين المماليك، بعودة رواتب للطلاب والمعلمين، فضلا عن بداية العمل لإصلاح مسجد الأزهر، الذي أهمل منذ ما يقرب من 100 سنة. كما أن الأمير عز الدين أيدامور الهيلي بنى منزله بجوار المسجد، لمراقبة إصلاح المسجد، وقد كتب تقي الدين المقريزي تقارير تفيد بأن الأمير أصلح الجدران والسقف، فضلا عن توفير الحصير الجديد، وألقيت الخطبة الأولى منذ عهد الخليفة الفاطمي الحاكم، وقد وقع ذلك في 16 يناير 1266، وقد ألقيت الخطبة على منبر جديد الذي تم الانتهاء منه قبل الخطبة بخمسة أيام.
