Dans la mosquée, on accède au mausolée de Cheikh Ahmadou Bamba, édifié à l'angle nord-est du bâtiment, près de la salle des prières. Le tombeau d'une superficie d'environ 10x10m est recouvert de tissus en velours brodés des trois versets "Yacine", "Fatiha" et "Moulki" en lettres d'or. Il est entouré d'une grille qui tient à distance les nombreux fidèles tout en leur permettant cependant d'être nombreux à contempler et se recueillir sur le mausolée du Cheikh.