Правитель Самарканда Ялангтуш-бий в 1646 – 1647 гг. начал строительство здания, которое, по его задумке, должно было закрыть Регистан с третьей, северной стороны, где во времена Улугбека был расположен караван-сарай Мирзои. В новом здании было решено разместить медресе и мечеть. К смерти Ялангтушта в 1655 году постройка «малого медресе» Тилля-Кари, что означает «отделанное золотом», закончено не было. Постройка замечательна стенной живописью и богатой позолотой внутренних стен главного помещения мечети. Сильное землетрясение начала XIX века разрушило главный портал. Его верхнюю часть затем отстроили, но уже без облицовки изразцом.

Ремонтно-реставрационные работы начались здесь в 1920-х гг. Одновременно укреплялись старые изразцы и изготовлялись новые. К этой работе привлекались опытные узбекские мастера - керамисты.
В начале 1930-х гг. была произведена облицовка изразцами местного изготовления боковых частей переднего фасада медресе. В 1950-1958 гг. реставрированы облицовки дворовых фасадов; укреплены металлическими связями юго-западный угол медресе и южная галерея мечети; восстановлена облицовка большого барабана мечети; восстановлен портал с наружной облицовкой восточной стены внутри двора.

Тилля-Кари  - это последний большой архитектурный памятник Самарканда, имеющий богатейшую цветную облицовку.