Préchauffer le four à 200°C (Th. 6-7). Beurrer un moule à manqué (Ø 20 cm) et réserver.
Mettre 50 g de sucre et le zeste d'une orange dans le bol, puis mixer 10 sec/vitesse 10. Racler les parois du bol à l'aide la spatule.
Ajouter les œufs, 150 g de sucre, le jus de 2 oranges, la poudre d'amande, la semoule, la levure chimique et l'huile d'olive, puis mélanger 20 sec/vitesse 5. Transvaser la pâte dans le moule préparé, puis enfourner et cuire 20 minutes à 200°C. Nettoyer le bol.
Mettre le jus de l'orange restante, l'eau, le reste de sucre (120g) et la cannelle dans le bol, puis chauffer 8 min/120°C/vitesse 2, sans le gobelet doseur, pour obtenir un sirop. Laisser tiédir. Ajouter l'eau de fleur d'oranger et mélanger à l'aide de la spatule.
A la sortie du four, démouler le gâteau et laisser tiédir 20 minutes, puis l'arroser de sirop en trois fois sur toute la surface à l'aide d'une cuillère à soupe. Attendre à chaque fois que le sirop soit totalement absorbé par le gâteau avant de l'arroser de nouveau.
Réserver le gâteau 6 heures minimum au frais. Servir parsemé de menthe ciselée.