Kitabesi günümüze ulaşmayan yapının 4.-8. yüzyıllar arasında yapıldığı düşünülmektedir. Genel olarak kaynaklarda onaylanan önerilere göre yapının inşa evreleri üç dönem içerisinde değerlendirilmiştir. 1. Evre: 5.- 6. yüzyıl; 2. Evre: 1065 depremi sonrası değişiklikleri; 3. Evre: 1331 sonrası Osmanlı Dönemi’dir.

7. Konsil’in (24 Eylül 787) toplantı yeri olması dolayısıyla Hıristiyanlık tarihinde önemli bir yere sahiptir. Yapı doğu-batı doğrultusunda dikdörtgen planlı, üç nefli bir plana sahiptir. Güneydoğusunda yapıya bitişik bir de şapel yer almaktadır. Muhtemelen daha önceden burada bulunan Roma dönemine ait bir yapının üzerine inşa edilmiştir.

Yapının pastophorium hücrelerinin (Apsisin kuzey ve güneyindeki kapalı mekânlar) pencere kemerlerinin içlerinde, kemerler arasında, pandantiflerde ve duvarlarda fresk izleri görülmektedir. Apsis bölümünde yapılan kazıda ortaya çıkarılan geometrik desenli döşeme mozaiğinin yanı sıra 1955 yılında yapının içinde yapılan temizlik çalışması sırasında opussectile tekniğinde döşeme mozaiği bulunmuştur.

1065 depreminden sonra yapıda çeşitli onarımlar ve eklemeler yapılmıştır. 1331’de İznik’in Osmanlı egemenliğine geçmesiyle birlikte yapı, Orhan Gazi tarafından camiye çevrilmiştir. Yapının 15. ve 16. yüzyıllardaki durumuna dair bilgilerimiz oldukça sınırlıyken 17. yüzyılda geçirdiği bir yangın sonrasında Mimar Sinan tarafından onarıldığı ve bazı değişiklikler yapıldığı bilinmektedir. Caminin minaresi ve mihrabının bu dönemde tahribata yönelik restorasyon sonucunda Mimar Sinan tarafından eklendiği düşünülmektedir. Türk döneminde mihrabın eklenmesiyle birlikte duvarın bu kısmına bir değişiklik yapılmış, mihrabın iki yanına yuvarlak pencereler açılmış, güney yan nef ve şapel arasındaki kapı kapatılmıştır. Ayrıca Narteks, tek meyilli çatıyla örtülü son cemaat yerine dönüştürülmüştür. 18. yüzyıldan itibaren ise kaynaklarda yapının bakımsız ve harabe görünümü vurgulanmıştır.

Osmanlı döneminde kalem işleriyle bezenen yapıda özellikle mihrap çevresinde çini ve alçı süsleme kullanılmıştır. Mihrapta ve bema duvarındaki çini karoların izleri günümüzde de seçilebilmektedir. Bema kemerinde ve duvarlarında kalem işi bitkisel motifler ile şerit ve bu şeritlerin içerisinde celi sülüs yazıların kalıntıları mevcuttur. Yapının batı duvarı ve minarede yer alan grafiti bezemelerde gemi tasvirleri yoğun olmak üzere insan yüzü, geometrik ve çizgisel düzenlemeler görülebilmektedir. Gemi tasvirlerinden yola çıkılarak 16. ve 17. yüzyılda yapılmış olma ihtimali kaynaklarda belirtilmektedir. 1980’li yıllardaki çevre düzenlemesi ve kamulaştırmanın sonucunda etrafındaki yapılar yıkılmış ve etrafı yeşillendirilmiştir. Aralık 2007 tarihinden itibaren ise Vakıflar Bölge Müdürlüğü tarafından restorasyon çalışması yapılmıştır. 6 Kasım 2011 tarihinde Kurban Bayramı'nın ilk günü sabah namazından itibaren bir kısmı cami olarak hizmet vermeye başlamıştır.