Mustafapaşa’nın en önemli ve görkemli Osmanlı eseri olan yapı, kitabesine göre 1899 (Hicri 1316) yılında Mısırlı Mehmet Şakir Paşa tarafından yaptırılmıştır. Medrese sonraları konak, askeri birlik ve halı mağazası gibi birçok işleve ev sahipliği yapmıştır. Günümüzde ise, Kapadokya Üniversitesinin eğitim binası olarak hizmet vererek orijinal eğitim işlevini sürdürmektedir.
İki katlı yapı asimetrik ve açık avlulu plan şemasına sahiptir. Medresenin doğusu ve batısı arasında yüksek bir kot farkı olduğundan yapı kademeli bir şekilde inşa edilmiştir. Doğudan batıya kot düşmekte ve böylece iki katlı bir bölüm oluşmaktadır. Medresenin batı cephesindeki anıtsal portalden açık avluya geçirilir. Avlu, kuzey ve doğu cephe boyunca uzanan altı kemerli revakla çevrilidir. Medrese odaları bu revaklı alana açılır.
Medresenin, yapıldığı dönemde örneklerine az rastlanan bir ihtişama sahip olan taç kapısı bölgedeki taş oyma ustalarının bir baş yapıtı olma özelliğindedir. Üzerinde bitkisel kabartma motiflerinin olduğu çift kanatlı ahşap kapının etrafındaki taştan yapılmış kademelendirilmiş kemerler, sütunceler ve duvar yüzeyinin tamamı bitkisel ve geometrik kabartmalarla bezenmiştir. Kapının üzerindeki kitabe bile, süsleme programı içerisinde bağımsız bir biçimde ele alınarak bezenmiş ve kurgulanmıştır.
Portaldeki kemerlerden birinin oturduğu, korint tarzda başlıkları olan sütuncelerin estetik olduğu kadar işlevsel de bir yönü vardır. Döner sütunce formundaki bu sütuncelerin dönüyor olması yapının dengesi ve sağlamlığı hakkında bilgi vermektedir.
Plan itibariyle diğer Geç Dönem Osmanlı Medreseleri gibi 16. yüzyıl medreselerinin plan şemasını izleyen Mehmet Şakir Paşa Medresesi’nin taç kapısının süsleme programı 19. yüzyılın bezeme özelliklerinden izler taşır. Burada bir taraftan Selçuklu ve Beylikler devrindeki örnekler gibi gösterişli bir bezeme anlayışı; bir taraftan da form açısından onların süsleme özelliklerinden farklı olarak barok-rokoko etkisi görülür. Yapının genel olarak bezeme programı bu anıtsal taç kapısı dışında sadedir. Binanın ön cephesinde mermere işlenmiş Osmanlı tuğrası, 20. yüzyıl erken tuğralara büyük benzerlik göstermektedir.
