Kayserinin Ağırnas köyünde doğdu. Yavuz Sultan Selim zamanında devşirme olarak İstanbula getirildi. Zeki, genç ve dinamik olduğu için seçilenler arasındaydı. Sinan, At Meydanındaki saraya verilen çocuklar içinde mimarlığa özendi, vatanın bağlarında ve bahçelerinde su yolları yapmak, kemerler meydana getirmek istedi. Devrinin mahir ustaları mahiyetinde han, çeşme ve türbe inşaatında çalıştı. 1514te Çaldıran, 1517de Mısır seferlerine katıldı. Kanunî Sultan Süleyman zamanında yeniçeri oldu ve 1521de Belgrad, 1522de Rodos seferinde bulunarak atlı sekban oldu. 1526da katıldığı Mohaç Meydan Muharebesinden sonra sırası ile acemi oğlanlar yayabaşılığı, kapı yayabaşılığı ve zenberekçibaşılığa yükseldi.
1532de Alman, 1534de Tebriz ve Bağdat seferlerinden dönüşte Haseki rütbesi aldı. Bağdat seferinde Van Kalesi Muhasarasında, göl üzerinde nakliyat yapan kalyonlara top yerleştirdi.
Korfu, Pulya (1537) ve Moldovya (1538) seferlerine katılan Mimar Sinan, Moldovya (Kara Buğdan) seferinde Prut nehri üzerine onüç günde kurduğu köprü ile Kanunî Sultan Süleymanın takdirini kazandı. Aynı sene başmimarlığa yükseldi.
Mimar Sinan, katıldığı seferlerde Suriye, Mısır, Irak, İran, Balkanlar, Viyanaya kadar Güney Avrupayı görüp mimari eserleri inceledi ve kendisi de birçok eser verdi. İstanbulda devrin en meşhur mimarları ile Bayezid Camiinin ustası Mimar Hayreddin ile tanıştı.