Sinan daha sonra ordunun yapı gereksinimini karşılayan birimlerinde görev almış, buradaki çalışmalarıyla öne çıkmıştır. Gerek ordunun bu birimleri tarafından usta-çırak ilişkisi içinde gerçekleştirilen yapım ve onarım çalışmaları, gerek orduyla birlikte gittiği yerlerde görme olanağı bulduğu yapılar, Mimar Sinan'ın eğitiminin parçası olmuştur. Çeşitli kaynaklara göre Sinan 84 cami, 52 mescit, 57 medrese, 7 okul ve darülkurra, 22 türbe, 17 imaret 3 darüşşifa, 7 su yolu kemeri, 8 köprü, 20 kervansaray, 35 köşk ve saray, 6 ambar ve mahzen, 48 hamam olmak üzere sayılamayanlarla birlikte üç yüz elliyi aşkın yapı gerçekleştirmiştir.

Elli yıla yakın bir süre!Osmanlı İmparatorluğu'nun mimarbaşılığını yapmış olmasına karşın, bunların hepsini onun tasarlayıp uygulamış olduğunu söylemek güçtür. Çoğunluğu İstanbul'da olmak üzere imparatorluğun her yanına dağılmış bulunan bu yapıların bir bölümünü öğrencileri ya da ona bağlı mimarlar örgütü yapmış olmalıdır. Bunların arasında onarımlar da vardır. Bu tür sayılar Sinan'a gösterilen saygıyı ortaya koyar. Onun asıl önemi, yapılarında gerçekleştirdiği deneyler ve getirdiği yeniliklerle Osmanlı-Türk mimarlığını "klasik" olarak adlandırılan doruğuna ulaştırmasındadır.

Sinan mimarbaşılığından önce de askeri amaçlı olmayan yapılar tasarlamış ve uygulamış olmalıdır. Ama ilk önemli yapıtı İstanbul'da ki Şehzade (Mehmed) Camii'dir. Kendisinin çıraklık dönemi yapıtı olarak nitelendirdiği bu cami, dört ayağın taşıdığı ve dört yarım kubbenin desteklediği bir kubbe ile örtülüdür. Dış görünüşlerin kitlesel etkisi azaltılmış, içerde ise daha aydınlık bir mekân oluşturma yoluna gidilmiştir. Onu izleyen Üsküdar'daki Mihrimah Sultan Camii'nde ise yarım kubbelerin sayısı üçe indirilerek daha rahat bir iç mekân araştırılmıştır. Osmanlı-Türk mimarlığının en önemli yapılarından biri Süleymaniye Camii ve Külliyesi'dir. Sinan kalfalık dönemi yapıtı olarak adlandırdığı bu yapıda İstanbul'daki Bayezid Camii'nde kullanılan taşıyıcı sistemi yinelenmiş, dört ayak üstüne oturan kubbeyi giriş-mihrap yönündeki yarım kubbelerle desteklenmiştir.