Attacken ägde rum i London Central Mosque som ligger strax intill Regent's Park.
Den angripne beskrivs som en muezzin, en böneutropare, i dryga 70-årsåldern. Han togs till sjukhus med ambulans och är inte livshotande skadad, uppger polisen.
En 29-årig man övermannades på platsen och greps senare av polisen, misstänkt för mordförsök.
Brottet utreds i nuläget inte som terrorrelaterat, uppger Londonpolisen i ett pressmeddelande.
Moskén rymmer 5400 besökare och är den största i London.