Anadolu yapı geleneğinin en güzel örneklerinden biri olan Göğceli Camii, Türkiye sınırları içinde ayakta kalabilen en eski ahşap camilerden biridir. İnşa kitabesi bulunmayan camiden alınan ahşap numuneler üzerinde yapılan testler sonucunda 1206 yılında inşa edildiği, önündeki revakın 1335 yılında eklendiği veya onarıldığı anlaşılmıştır. Yapı 2007 yılında kapsamlı bir restorasyon geçirmiştir.

Cami, ahşaptan yığma tekniğinde, köşeleri kurtboğazı geçmelerle duvar boyunca tek parça olarak uzatılan ahşap perdelerle inşa edilmiştir. Yapıda çivi kullanılmamış, dövme demir çivi yalnız direk başlarının kirişlere bağlantısında ve harim kısmında revak bölümlerine doğru uzanan merteklere yapılan eklerde kullanılmıştır.

Tek katlı yapının üst üste yığma tekniğiyle yapılmış duvarlarını tek parça kalaslar oluşturur. Duvarlarda tek parça olarak kullanılan kalaslar yaklaşık 15-18 cm kalınlığında, 50-70 cm eninde ve yaklaşık 12-20m. uzunluğundadır. Ahşap cami taşınabilir özelliktedir. Duvarlarda, direklerde, direk başlarında, kirişlerde, merteklerde, mahya ışığı gibi yapının birçok yerinde karaağaç, dış budak, kestane gibi ağaçlar kullanılmıştır.

Kök boyaları kullanılarak kalem işi ve renkli boyama şeklinde bitkisel formlar kullanılarak oluşturulan cami içerisindeki süslemeler hemen hemen her tahtada farklı motif ve kompozisyonlar ile oluşturulmuş, tekrar eden süslemelerden kaçınılmıştır. 

Harimde aşık, mertek ve direklerde aşı, çatı tahtalarında kök boyalarıyla yapılmış kalemiçi nakışlar görülmektedir. Camideki klasik motif ve kompozisyon düzeni nakışların erken Osmanlı Dönemi’nde başlayıp klasik devir sonundaki bir dönemde yapılmış olabileceği düşünülmektedir. Caminin etrafındaki mezarlık Göğceli veya garipler mezarlığı olarak bilinmektedir.