Masjid AI-Mustofa berdiri pada tanggal 17 Rabiul Awwal 1247 H atau 25 Agustus 1821. Masjid ini memulai pembangunannya pada tahun 1818, yang sebelumnya akan didirikan di wawar, Tlogo. Akan tetapi karena pemberontakan Gamawijaya, akhirnya batal didirikan hingga akhirnya didirikan di Ambal. Untuk soko guru dalam dipasang di Masjid Jami' AI-Mustofa, dan bagian sayap luar di Pekuthan Mirit. Penghulunya bernama Kanjeng Kyai Mustofa, menjabat selama 15 tahun kemudian diganti H. Yahya. Khotibnya bernama Kyai Imam Rofingi.

Mimbar dalam masjid ini corak ukirannya sama dengan masjid di Kota Gedhe dan di Banyu Sumurup. Pada mimbar tersebut terdapat angka tahun 1264 Hijriah atau tahun 1842 Masehi. Tahun tersebut menunjukkan angka tahun pembuatan mimbar tersebut dan boleh jadi Masjid Kauman Ambalresmi dibangun beberapa tahun. Di sebelah atap, soko guru atas terdapat candra sengkala yang menunjukkan tahun berdirinya pembangunan masjid. Sedangkan di bagian serambi usianya lebih muda. Keterangan tahunnya juga tertera candra sengkala, di atas soko guru yang ditulis dalam bentuk Arab pegon diikuti ukiran motif lung-lungan.

Di depan masjid, dahulu terdapat alun-alun yang menjadi salah satu komponen penting dalam tata kota tradisional Jawa. Namun, alun-alun Ambal saat ini telah lenyap menjelma menjadi permukiman dan pekarangan. Masjid Kauman Ambalresmi memiliki gerbang masuk yang sudah ada sejak masjid tersebut dibangun.