Năm 1512, Sinan được nhập ngũ phục vụ Ottoman theo hệ thống devshirme.[26] [35] Ông được gửi đến Constantinople để được đào tạo thành một sĩ quan của Quân đoàn Janissary và cải sang đạo Hồi.[26] Ông quá già để được nhận vào Trường Enderun của hoàng gia ở Cung điện Topkapı nhưng thay vào đó ông được gửi đến một trường phụ trợ.[26] Một số ghi chép cho rằng ông có thể đã phục vụ Grand Vizier Pargalı İbrahim Pasha khi còn là một tân sinh viên của Trường Ibrahim Pasha. Có thể, ông đã được đặt tên Hồi giáo Sinan ở đó. Ban đầu, ông học nghề mộc và toán học nhưng nhờ phẩm chất trí tuệ và tham vọng của mình, ông đã sớm giúp đỡ các kiến trúc sư hàng đầu và được đào tạo trở thành kiến trúc sư.[26]

Trong sáu năm tiếp theo, Sinan cũng được đào tạo để trở thành một sĩ quan Janissary (acemioğlan). Theo một số nguồn tin, ông có thể tham gia cùng Selim I trong chiến dịch quân sự cuối cùng của mình, Rhodes, nhưng khi Sultan qua đời, dự án này đã kết thúc. Hai năm sau, Sinan chứng kiến cuộc chinh phục Belgrade. Dưới thời nhà vua mới, Suleiman I, ông đã có mặt, với tư cách là một thành viên của Đội kỵ binh hộ gia, trong trận Mohács. Ông được thăng chức đội trưởng Đội cận vệ Hoàng gia và sau đó được trao quyền chỉ huy Quân đoàn Thiếu sinh quân. Sau đó, Sinan đóng quân tại Áo, nơi ông chỉ huy Orta số 62 của Quân đoàn Súng trường.[26] Ông trở thành một bậc thầy về bắn cung, đồng thời là một kiến trúc sư, tìm hiểu điểm yếu của các cấu trúc khi bắn hạ chúng. Năm 1535, ông tham gia chiến dịch Baghdad với tư cách là sĩ quan chỉ huy của Đội cận vệ Hoàng gia. Năm 1537, ông đã thực hiện các cuộc thám hiểm đến Corfu và Apulia và Moldavia.[36]

Trong các chiến dịch này, ông đã chứng tỏ mình là một kiến trúc sư và kỹ sư có năng lực. Khi quân đội Ottoman chiếm được Cairo, Sinan được thăng chức làm kiến trúc sư trưởng và được đặc quyền phá bỏ bất kỳ tòa nhà nào trong thành phố bị chiếm không theo quy hoạch của thành phố.   Trong chiến dịch ở phía Đông, ông đã hỗ trợ xây dựng hệ thống phòng thủ và cầu, chẳng hạn như cầu bắc qua sông Danube. Ông đã chuyển đổi các nhà thờ thành nhà thờ Hồi giáo. Trong chiến dịch Ba Tư năm 1535, ông đã đóng tàu cho quân đội và pháo binh để vượt qua Hồ Van. Vì vậy, Sinan đã được trao danh hiệu Haseki'i, Sergeant-at-Arms trong đội cận vệ của Sultan, một cấp bậc tương đương với Janissary Ağa.

Khi Chelebi Lütfi Pasha trở thành Grand Vizier vào năm 1539, ông đã bổ nhiệm Sinan, người trước đây đã phục vụ dưới quyền của mình, vào văn phòng Kiến trúc sư của Nơi ở của Felicity. Đây là sự khởi đầu của một sự nghiệp đáng chú ý. Công việc này đòi hỏi sự giám sát xây dựng cơ sở hạ tầng và dòng chảy cung cấp trong Đế chế Ottoman. Ông cũng chịu trách nhiệm thiết kế và xây dựng các công trình công cộng, chẳng hạn như đường xá, công trình thủy và cầu. Qua nhiều năm, ông đã chuyển văn phòng của mình thành Văn phòng Kiến trúc sư của Đế chế, một cơ quan chính phủ phức tạp, có quyền lực lớn hơn cả bộ trưởng giám sát của mình. Sinan trở thành người đứng đầu của cả một Quân đoàn kiến trúc sư, đào tạo một đội ngũ trợ lý, cấp phó và học sinh.