Nemlioğlu Camii, Gazipaşa Mahallesinde, Nemlioğlu Konak Sokak üzerinde yer almaktadır. Üzerindeki kitabesine göre 1874 yılında Nemlizade Hacı Ahmed Efendi tarafından yaptırılmıştır. Caminin 1892 yılında Nemlizade Şükrü Bey tarafından onarıldığı da kitabe ile sabittir. Kırma çatılı, düz ahşap tavanlı camiler planında yapılmıştır. Kesme ve moloz taş malzeme ile yığma usulüne göre inşa edilen caminin ahşap tavanı ve mahfili yenilenmiştir. Caminin son restorasyonunu 2010 yılında Trabzon Vakıflar Bölge Müdürlüğü yaptırmıştır.

Cami, Gazipaşa Mahallesi’nde, Nemlioğlu Konak Sokak üzerinde yer almaktadır. Ketencizade Mehmet Efendi Vakfı'na kaydından ötürü caminin banisi olarak Ketencizade Mehmet Efendi’nin de adı geçmektedir. Ancak bahsedilen yapının 16. ve 17. yüzyıllarda arşiv kayıtlarında rastlanılan Ketani Mescidi olma ihtimali yüksektir. Adı geçen mescidin yerinde mevcut caminin Nemlizade Ahmed Efendi tarafından 1291 H/1874-75 M yılında inşa edildiği ve aynı vakfa ait olarak devam ettirildiği anlaşılmaktadır. Günümüzde mülkiyeti Vakıflar Genel Müdürlüğüne ait olan cami, farklı yıllarda onarım görmüştür. Caminin ilk onarımının Nemlizade Şükrü Bey tarafından 1308 H/1890-91 M yılında yapıldığı kitabe ile sabittir. Sedat Çetintaş’ın 1937 yılında Trabzon'daki tarihi yapılar üzerine yazdığı raporunda kötü onarımlar neticesinde mimari değerinin olmadığı yönündeki değerlendirmesini Tuluk nakletmektedir. Caminin son restorasyonunu 2010 yılında Trabzon Vakıflar Bölge Müdürlüğü yaptırmıştır. 

Kıble yönünde derinlemesine dikdörtgen bir alana oturan cami, kırma çatılı düz ahşap (sakıflı) tavanlı cami plan tipinde inşa edilmiştir. Minaresi son cemaat yerinin kuzeybatı kenarında, alışılmadık yerdedir. Üç gözlü son cemaat yerinin kenarları harim duvarlarının uzatılması ile şekillenmiş, batı kısmında iki pencere açıklığı ile dışa bağlanmıştır. Harim kıble ve kuzey duvarlarında ikişer, doğu ve batı duvarlarında da üçer basık kemerli pencere ile dışa açılmaktadır. Batı beden duvarının güneyine kaydırılmış üst sıradaki yuvarlak pencere asimetrik bir düzen gösterir. Mihrap duvarının ortasındaki dikdörtgen çerçeveli üst sıra penceresi bilinen uygulamalardandır. Son cemaat yerine bakan harimin kuzey beden duvarı ise üst sırada üç pencere ile dışa bağlanmıştır. Yer yer kesme taş kullanılsa da ağırlıklı olarak kaba yonu taş malzeme ile yığma usulünde yapılan caminin sade bir işçiliği vardır.   

Taş sütunlara oturan yuvarlak kemerli üç gözlü son cemaat yerinin üstü, harim ile birlikte örtülmüştür. İkisi duvara dayalı ikisi de serbest çokgen kesitli dört taş sütun üzerine oturtulmuş yuvarlak kemerli gözlerden ortadaki yanlara göre daha küçüktür. Orta gözün kemer köşeliklerinde yapının kitabeleri yer almaktadır. Harim giriş kapısı, basık kemerli ve çift ahşap kanatlıdır. Kapının basık kemeri kilit taşı üzerinde kabartma tekniği ile yapılmış gülbezek motifi ve kapı üzerinde de oldukça geniş cetvel üzerine celi sülüs hatlı yazıt hakkedilmiştir. Caminin harimi kuzeyde mahfil güneyde ise mihrap, minber ve vaaz kürsüsü ile klasik düzendedir. Harimin kuzey yönü boyunca uzanan ahşap korkuluklu mahfili tavana kadar uzanan dört ahşap direk taşır. Harimin güney duvarının ortasında mihrap nişi, bu duvarın batı köşesinde ahşap minber ve doğu köşesinde ise ahşap vaaz kürsüsü yer alır. Geç dönem onarım izlerini taşıyan yarım daire planlı mihrap nişi kesme taş malzemeli ve sadedir. Ahşap minberi ve vaaz kürsüsü de sonradan yapılmıştır. Harimin iki yönlü ahşap çıta örgüsü ile kare formlara bölünerek hareketlendirilmiş düz tavanının merkezinde sekizgen formlu, içerisi bitkisel motiflerle bezenmiş tavan göbeği yer alır.   

Kuzey batıdaki kesme taş malzemeli, sekizgen kaideli, prizmatik pabuçlu, silindirik gövdeli, tek şerefeli ve konik külahlı minare, iki renkli taş işçiliğinin Trabzon’da uygulama alanı bulmuş örneklerinden birisidir. Şerefe altı ve korkulukları, geometrik taş süslemeleri ile dikkat çeken minare, erken yapım evresinden kalmadır. Kaval silme ile başlayan bu süsleme, beş sıra dizin ile şerefe korkuluklarına ulaşmaktadır. Kaval silmenin hemen üzerinde içlerinde kaş ve Bursa kemerleri işlenmiş dikdörtgen panoların koyu renkli taş dizini üzerinde dilimli sarkıt dizini oldukça plastiktir. Bu dizinin üzerinde de prizmal staliktik dizini ve üzerinde tekrar sarkıt dizini ile eğri kesim oyma tekniğiyle işlenmiş kum saatlerinin gelişigüzel yerleştirilmiş motiflerinden ibaret şerefe korkuluk tablaları yer almaktadır. 

Caminin güney ve batı yönlerindeki hazire içerisinde geniş bir çalışmaya konu edilecek mezarlar ve mezar taşları mevcuttur.

Kitabe:

Yapının inşa kitabesi harim giriş kapısı üzerinde bulunmaktadır. Kitabede, Celi Sülüs hat sanatı ile Nahl Suresi’nin 32. Ayetinden bir bölüm yazılıdır.

Okunuşu:

Kalallahu Te’ala: selâmun ‘aleykumu-dḣulû-lcennete bimâ kuntum ta’melûn.

Anlamı:

Allah şöyle buyurdu: Selam size, yaptıklarınızın karşılığı olarak cennete girin, 1291 H/1874-75 M yılı inşa ve 1308 H/1890-91 M yılı onarım tarihi yazmaktadır.