Yozgat'ın batısında, İstanbulluoğlu Mahallesinde yer alan Halil Ağa Camii, Çapanoğlu’nun Başçavuşu Halil Ağa tarafından H. 1215/M. 1800-1 yılında inşa edilmiştir. Cevheri Ali Efendi Camii'nin yapımından 13 yıl sonra, ona benzer bir plan ve süslemelerle inşa edilen bu cami, geç dönemin zengin ahşap işçiliğiyle ün yapmış örneklerinden biridir. Kareye yakın dikdörtgen planlı olan yapı, tuğla karışımlı taş duvarlarla ve kırma kiremitli çatı ile örtülüdür.
Caminin son cemaat yeri, daha önce sıva tamiri görmüş ve camekanlarla kapatılmışken, eski haline döndürülmüştür. Merdivenle çıkılan bu alandan, yuvarlak kemerli bir kapı ile caminin içine girilir. Kapının üzerinde, "Rüşdi" mahlaslı şair tarafından kaleme alınmış ve Cevheri Ali Efendi Camii'nin kitabesini yazan "Abdulkadir El-Şükri" tarafından taşa işlenmiş bir kitabe bulunmaktadır.
Kuzeybatıda, binaya bitişik kare kaide üzerinde yükselen prizma şeklinde minare, son cemaat yerine açılan kapısı ile dikkat çeker. Harim ve mahfil planı, Cevheri Ali Efendi Camii'ne benzemektedir. Harimi aydınlatan pencereler iki sıralı olup, alttakiler dört köşeli, üsttekiler ise sivri kemerli vitray pencerelerdir. Bu pencerelerde alçı işlemler görülmektedir.
Caminin doğu ve batı yönlerinde, mahfilin devamı olarak güneye doğru uzanan galeri, zengin süslemelerle doludur. Bu galeriyi taşıyan bağdali karniş üzerinde, saray, çadırlı karargah, çeşme ve sahil mezarlarının tasvirleri yer almaktadır. Caminin tavanı, ağaç işçiliği ve kalem işi süslemelerle bir halı gibi desenlendirilmiştir. Tavan, kare çerçeve içerisinde tezyin edilmiş, ortada geniş bir dairenin göbek kompozisyonuyla dikkat çeken bir yapıdadır.
Harim, mahfil altı ve pencere kenarları, barok üsluplu bitkisel motiflerle, çiçek demetleri resimleriyle süslenmiştir. Mihrap nişi üzerinde bulunan alçı işlemeler, orijinal haliyle korunamamıştır. Ancak, 1990 yılında yapılan restorasyon ve tamiratlar sonucu, minber ve mihraptaki kaybolan orijinal süslemeler yeniden açığa çıkarılmıştır. Ayrıca, avlunun ortasında eski bir çeşme kalıntısı bulunmaktadır. Bu çeşmenin duvarında mermer bir kitabe yer alır.
