Ο ναός βρίσκεται ακριβώς δίπλα στη σύγχρονη Μητρόπολη Αθηνών και είναι αφιερωμένος στην Παναγία Γοργοεπήκοο και τον Άγιο Ελευθέριο. Κατασκευάστηκε στο τέλος του 12ου αιώνα, στα ερείπια ενός αρχαίου ναού που ήταν αφιερωμένος στην Ειλειθυία. Αρχικά ονομαζόταν "Μικρή Μητρόπολις", ήταν αφιερωμένος στην Παναγία Γοργοεπήκοο και ανήκε στην επισκοπική κατοικία της Αθήνας. Στον 17ο αιώνα ο ναός αναφέρεται και ως "Γοργοεπήκοος" και ως "Καθολικόν". Το 1841 στέγασε τη δημόσια βιβλιοθήκη της Αθήνας και από το 1863 αφιερώθηκε και στον Άγιο Ελευθέριο.

Ο ναός είναι τετρακιόνιος, σταυροειδής εγγεγραμμένος, με τριμερή νάρθηκα, του οποίου το κεντρικό, καμαροσκεπές τμήμα είναι ψηλότερο από τα δύο πλάγια. Οι τοίχοι του ναού είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένοι από μεγάλους μαρμάρινους ακόσμητους λίθους και ανάγλυφα, που προέρχονται από αρχαία ελληνικά, ρωμαϊκά και πρώιμα Βυζαντινά μνημεία, ενώ δεν έχουν χρησιμοποιηθεί πουθενά πλίνθοι. Ως το ύψος των παραθύρων, είναι επενδεδυμένοι με ακόσμητες μαρμάρινες πλάκες ενώ τα ενενήντα συνολικά ανάγλυφα, έχουν τοποθετηθεί στο ανώτερο τμήμα των τοίχων, δημιουργώντας ένα μοναδικό για βυζαντινή εκκλησία διακομητικό αποτέλεσμα. Ο τρούλλος είναι το μόνο μέρος του ναού, οικοδομημένο με την τυπική πλινθοπερίκλειστη τοιχοδομία.


Οι τοίχοι του ναού είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένοι από μεγάλους μαρμάρινους ακόσμητους λίθους και ανάγλυφα, που προέρχονται από αρχαία ελληνικά, ρωμαϊκά και πρώιμα Βυζαντινά μνημεία, ενώ δεν έχουν χρησιμοποιηθεί πουθενά πλίνθοι. Ως το ύψος των παραθύρων, είναι επενδεδυμένοι με ακόσμητες μαρμάρινες πλάκες ενώ τα ενενήντα συνολικά ανάγλυφα, έχουν τοποθετηθεί στο ανώτερο τμήμα των τοίχων, δημιουργώντας ένα μοναδικό για βυζαντινή εκκλησία διακομητικό αποτέλεσμα. Ο τρούλλος είναι το μόνο μέρος του ναού, οικοδομημένο με την τυπική πλινθοπερίκλειστη τοιχοδομία.