Il primo nucleo costruttivo, a croce latina, risale al 450 d.C., due decenni dopo il Concilio di Efeso (431 d.C.), nel quale si proclamò il dogma della divina maternità.
L'interno custodisce pregevoli dipinti e mosaici. Alla prima fase di vita della chiesa risale il mosaico a tessere policrome situato nella volta dell'edificio con un motivo a coda di pavone. Inoltre vi è la raffigurazione del Paradiso celeste e del Paradiso terrestre.
I numerosi affreschi si suddividono in due principali epoche. Per quanto riguarda la prima, si tratta del X - XI secolo (età medio-bizantina) si menzionano quelli raffiguranti la Vergine con Bambino, Santa Barbara, figure olosome di santi greci (di cui rimangono poche tracce di iscrizioni greche), la Deesis con il Cristo Pantocratore e scene della Passione e morte di Cristo. Già in questo periodo la chiesa era dedicata alla Madonna, testimoniato dalla presenza di un'iscrizione di quel periodo. Nella volta a botte della navata centrale sono presenti affreschi gotici del XIII secolo raffiguranti scene della vita di santa Caterina d'Alessandria e di santa Margherita d'Antiochia, che testimoniano gli afflussi giunti dal nord europeo.
Nel XIII secolo vi furono dei nuovi affreschi che interessarono la navata centrale dove ad oggi si possono notare quattro scene della Passione di Cristo. In questo periodo si realizzarono dei nuovi affreschi su quelli precedenti, come testimonia l'affresco riguardante Papa Urbano V che venne realizzato su quello di santa Barbara ed ora è pensile e conservato sulla navata destra.
Infine, l'ultimo periodo di affresco riguarda la fase post medievale, con gli affreschi di san Bernardino da Siena, sant'Eligio e sant'Antonio Abate, oggi conservati pensili sulla navata destra. Vi è anche un affresco di fattura popolare riguardante la Madonna col Bambino, dipinto nel 1643 e conservato sulla navata sinistra.
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