Կաթողիկե եկեղեցին եռանավ հբազիլիկ բազիլիկ էր, կենտրոնական առանցքով, չորս պիլոններով, որոնց վրա երբևէ բարձրացել էր մեծ գմբեթ։ Կառուցված էր տուֆաքարով, կրաշաղախով։ Աղոթասրահի (14,0x19,3 մ) և արտաքին պարագծի (16,4x28,4 մ) չափերով այն թերևս հին Երևանի ամենատարողունակ եկեղեցիներից էր։ Մուտքեր ուներ հարավային և արևմտյան ճակատներից։ Եկեղեցուն կցակառուցվել էր ժամատուն, որի տեղում նույն դարի վերջին բարձրացել է Կաթողիկե եկեղեցին։ Այդ ժամանակ էլ քանդվել հեռացվել է Սբ. Աստվածածին եկեղեցու արևմտյան պատի կենտրոնական հատվածը և հին եկեղեցին վեր է ածվել կցակառուցվածի ավագ սեղանի։ Սուրբ Աստվածածին մատուռը կառուցվել է բազիլիկի աբսիդի տեղում՝ դա պլանով, դրսից (առանց խորանների), որի բարդ պիլաստրները կապվում են իրար թեթև սլաքանման, բայց աղեղնավոր կամարներով եկեղեցի է։
