Bursa ilinin Mudanya ilçesine bağlı Tirilye (Zeytinbağı) mahallesinde yer alan Fatih Camii, bölgede ayakta kalan en eski Bizans yapısıdır. İlk olarak 8. veya 9. yüzyılda Bizans kilisesi olarak inşa edilen bu tarihi yapı, Bizans mimarisinin kare planlı haç kilisesi tipinin bilinen en eski örneklerinden birini temsil etmektedir. Yapının özgün kısmının 720 ile 730 yılları arasında veya Bizans mimarisi araştırmacısı Robert Ousterhout'a göre muhtemelen 9. yüzyılın başlarında inşa edilmiş olabileceği düşünülmektedir.
Tarihsel kaynaklarda büyük olasılıkla İsa Kilisesi ve Günah Çıkaran Aziz Stephen Kilisesi olarak bilinen yapı, Trigleia'daki Aziz Stephen Kilisesi veya Aziz Theodore Kilisesi olarak da anılmıştır. Kilisenin Trigleia Manastırı (Moni Trigleias) ya da Chinolakkos Manastırı (Moni tou Chinolakkou) ile ilişkili olduğuna dair bilimsel kanıtlar bulunmaktadır. Osmanlı'nın Anadolu'yu fethinin ardından camiye dönüştürülerek Fatih Camii adını alan yapı, 1920 Yunan Yaz Taarruzu sırasındaki işgal döneminde (1920-1922) kısa süreliğine yeniden Ortodoks kilisesi yapılmış, 1923 yılında ise tekrar camiye dönüştürülmüştür.
Yapıya ana giriş, süslü metal başlıkları olan dört sütun üzerinde duran ahşap çatıyla örtülü bir revak aracılığıyla sağlanmaktadır. Caminin merkezi kubbesi 19 metre yüksekliğe ve yaklaşık 4,5 metre genişliğe sahip olup sekiz pencereli silindirik bir tolobat (kubbe kasnağı) üzerine oturmaktadır. Yapının ilk yıllarında var olan ancak daha sonra yıkılan bir güney şapeli de bulunmaktaydı. Kilise 8. yüzyıl civarında inşa edilmiş olsa da bünyesinde 6. yüzyıla ait heykeller gibi daha eski unsurları da barındırmaktadır. Kilisenin geçmişte resim ve ikonalarla süslendiği öne sürülse de bu süslemeler günümüze ulaşamamıştır.
Camiye dönüştürülmesinin ardından, eski kilisenin bema (sunak) alanının yer aldığı apsis bölümüne yarım kubbeyle örtülü, uzun ve kiremitli bir mihrap yerleştirilmiştir. Yapı, 1855 yılındaki depremde ağır hasar görmüş, sonrasında yapıya bir minare eklenmiş ve bu minare daha sonra yeniden inşa edilmiştir. Günümüzde koruma statüsünde bulunan Fatih Camii, geçmişin izlerini yansıtan önemli bir kültür varlığıdır.