营里清真寺，顾名思义就是“兵营中的清真寺”。对于营里清真寺最早记载是在唐代，唐代宗年间随郭子仪平定安史之乱侨居长安的一些阿拉伯或波斯官兵就被安置在学习巷，而且他们的兵营就驻扎在巷内，为了方便这些外籍军人的宗教活动建立了一座专供官兵使用的清真寺，由于该寺在军营区域内因此取名“营里清真寺”。
但现在比较流行的说法是元代回回军驻在了长安，元政府专门为驻扎在军营里的穆斯林官兵建造的清真寺，但是否建于元代待考。有据可查的年代应该是山门楼上牌匾标出的清乾隆甲午年间建制年代，当时这里驻扎的军队中多为穆斯林官兵。为方便宗教生活而建造的此寺，至今小学习巷向北段仍有一条笔直的狭窄小巷，据传是当时兵营中的军械库为方便运送箭支而开辟的专用通道，俗称“箭道”。
小学习巷是条僻静幽深的小巷，营里清真寺就在巷子深处，因为地处偏僻之所，和小皮院清真寺一样很少为外人所关注。虽然营里寺前院也是个封闭小院，但由于四周被各类民居楼房所包围，因此无法在北侧开门，只好在西北角面东开立大门楼。和大皮院清真寺类似，营里寺更像是小皮院清真北大寺的迷你版，寺院中央也是一条石砌长廊，不过比小皮院寺短很多，上面缠绕着花草想必夏日坐在长廊下十分凉爽，还有山门楼两侧的月亮门以及月台上三连石牌坊门。