Gruppen längst till höger publicerade en video på YouTube som visar medlemmar i Al-Manar Islamic Centre i Cathays den 20 augusti.
Besöket följde på påståenden i nationella tidningar i juli att Shaykh Ali Hammuda, en imam i moskén, var en "radikal" predikant, som han ivrigt förnekade.
Ali Hammuda har kontaktats av BBC Wales för att kommentera.
I videon kan man se Storbritanniens första medlemmar gå in i moskén och förhöra en medlem, som berättade för dem att moskén förkastade extremism.
Det Muslimska Rådet i Wales sade också de "radikala" påståendena var "bizarre och säkert ogrundade".
I ett uttalande sade rådet att moskén var "en högljudd och engagerad partner i att både motverka ideologin i den så kallade islamiska staten och de sociala faktorer som leder till radikalisering".
Genom att gå in i moskén Storbritannien kunde de första medlemmarna ha brutit mot ett förbud som förbjöd medlemmar från att gå in i någon moské i England och Wales.
Polisen i South Wales bekräftade att ett klagomål hade tagits emot och att "frågan håller på att utredas".
Bedfordshire polisen, som säkrade föreläggandet, bekräftade också att det är utredande.
Polisen utreder ett klagomål från en moské i Cardiff som fick ett oinbjudet besök av Storbritannien först.