Πρόκειται για
τρίκλιτη βασιλική
με υπερυψωμένο το
κεντρικό κλίτος
και εξωτερική στοά κατά μήκος της βόρειας πλευράς. Το κωδωνοστάσιο, ψηλό και
ορθογωνίου σχήματος, βρίσκεται στα ανατολικά του ναού, λίγα μέτρα από τη ΒΑ γωνία. Το μαρμάρινο τέμπλο του ναού σώζεται ακόμα στη θέση του, καθώς και οι φορητές εικόνες που ζωγράφισε ο Θεοφάνης, στα μέσα του 16ου αιώνα, ενώ μέσα στο Ιερό Βήμα βρίσκεται η θαυματουργή
εικόνα της Παναγίας "Αξιον Εστί".
Η αρχική μορφή του ναού, που ανάγεται στο 10ο αιώνα, δέχθηκε μετατροπές σε διάφορες εποχές και κυρίως στον 14ο αιώνα, οπότε και δέχθηκε την
τοιχογράφηση
από τον κυριότερο εκπρόσωπο της λεγόμενης "Μακεδονικής Σχολής", Μανουήλ Πανσέληνο. Η ζωγραφική διακόσμηση του Πρωτάτου αποτελεί ένα από τα λαμπρότερα δείγματα της Παλαιολόγειας τέχνης του τέλους του 14ου αι., φιλοτεχνημένη αναμφίβολα από έναν από τους σπουδαιότερους τεχνίτες της εποχής.
Στη δεκαετία του 1950-60 ο ναός αναστηλώθηκε από την Αρχαιολογική Υπηρεσία. Απομακρύνθηκαν τα προσκτίσματα και αντικαταστάθηκε η ξύλινη στέγη με μπετόν και βυζαντινού τύπου κεραμίδια. Πρόσφατα πραγματοποιήθηκε από τη 10η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων η συστηματική συντήρηση των τοιχογραφιών του ναού.
Ο ναός συνεχίζει για περισσότερο από δέκα αιώνες να χρησιμοποιείται
στην κοινή λατρεία των μοναχών των Καρυών αλλά χρησιμοποιείται και για όλες τις
επίσημες τελετές της Ιεράς Κοινότητας.