Imamoglu förhördes på lördagen i en domstol i Istanbul och fick enligt ett uttalande i fem timmar svara på frågor om att ha "hjälpt en terrororganisation".
Utanför domstolen i stadsdelen Caglayan samlades hundratals anhängare för att visa sitt stöd. Demonstrationen inleddes lugnt, men när allt fler demonstranter anslöt använde polisen pepparsprej mot dem, rapporterar NRK.
I sitt uttalande, släppt via Istanbuls stadshus, säger Imamoglu enligt nyhetsbyrån AFP att "de som står bakom den här rättsprocessen kommer att hållas ansvariga inför såväl den gudomliga som världsliga domstolen".
Lördagens protester följer efter tre dagars massiva demonstrationer med hundratusentals deltagare som har skakat Turkiet efter gripandet av Imamoglu i onsdags.
I samband med fredagens regimkritiska demonstrationer grep turkisk polis 343 personer, meddelar inrikesminister Ali Yerlikaya på X.
"De som försöker störa den sociala ordningen, hota vår nations fred och säkerhet och söker kaos och provokation kommer aldrig att ges möjlighet till det och kommer definitivt inte att tolereras", skriver han.
Imamoglu tillhör det gamla maktpartiet, oppositionspartiet CHP, och har pekats ut som president Recep Tayyip Erdogans värsta rival inför nästa presidentval.
