Ο ναός είναι αφιερωμένος στην Παναγία και βρίσκεται στο κέντρο της Αθήνας. Εχει οικοδομηθεί στα ερείπια αρχαίου ναού, αφιερωμένου σε μία γυναικεία θεότητα, πιθανότατα στην Αθηνά ή τη Δήμητρα. Ιδρύθηκε στην αρχή του 11ου αιώνα (περίπου 1050 μ.Χ.) και μάλλον ονομάστηκε έτσι από το δωρητή της.

Ο ναός ανήκει στο σύνθετο τετρακιόνιο, σταυροειδή εγγεγραμμένο τύπο, με τρεις αψίδες στην ανατολική πλευρά και νάρθηκα στη δυτική. Στη βόρεια πλευρά προστέθηκε αργότερα μονόχωρο τρουλαίο πρόσκτισμα, το παρεκκλήσιο της Αγίας Βαρβάρας. Λίγο αργότερα, μπροστά και από τις δύο εκκλησίες, κτίστηκε ο εξωνάρθηκας, με τρεις συνεχόμενες τετρακλινείς στέγες. Αρχικά είχε τη μορφή ανοιχτής στοάς αλλά ένα μικρό πρόπυλο με δύο κίονες προστέθηκε στη νότια πλευρά του, μάλλον στο 12ο αιώνα μ.Χ., συγχρόνως με το μωσαϊκό επάνω από την είσοδο. Οι τοίχοι του ναού είναι κτισμένοι με την τυπική πλινθοπερίκλειστη τοιχοδομία και έχουν λιτό κεραμοπλαστικό (κουφικό) διάκοσμο. Οι περισσότερες τοιχογραφίες που κοσμούν το εσωτερικό του ναού είναι έργο του σύγχρονου καλλιτέχνη Φώτη Κόντογλου, υπογεγραμμένο το 1955.