بنایی است مربع مستطیل از آجر و گنبد ساده آجری. درازای بنا 16 متر و پهنای آن 14 متر است. درون بنا مربع ‌شکل و دارای چهار طاق نما می باشد، که بر روی ستون های مربع شکل تعبیه شده‌ اند. طاق نماها جناقی و با نقاشی های محدودی در ازاره تزئین یافته است. محراب کلیسا نقاشی هایی به شکل ترنج های گوناگونی دارد و رنگ هایی که در گل های گوناگون ترنج به کار رفته، سبز روشن و نارنجی روشن و در متن سرمه ‌ای است. درب ورودی کلیسا چوبی و دارای تزئین‌ های هندسی زیبایی است، در محوطه کلیسا گورهایی وجود دارد که از سنگ های معمولی و رسوبی در ساخت آن استفاده شده و بر روی آن ها صلیب هایی کنده شده است. بر روی درب ورودی کلیسا با خط ارمنی، بوسیله تکه‌ هایی بریده شده از نی، که به شکل حروف درآورده و با میخ بر متن درب کوبیده‌ اند، چنین نگاشته شده است: «این دربِ خانه حقیقی خداست، که بر رسم یادبود از طرف اگالوس ملیک میرزا یانس به کلیسای مریم مقدس هدیه می ‌شود. 1876 م.» باوجودی که به دلیل قرار گرفتن اردبیل در مسیر جاده ابریشم، این شهر از دیرباز محل آمد و شد بازرگانان و گردشگرانی از ادیان مختلف بوده، اما ارتباط این شهر با مسیحیت به ادوار بسیار طولانی برمی گردد. در کتاب هایسماوورک، کتاب ادعیه مشهور ارامنه، دو اشاره و روایت در مورد اردبیل ذکر شده است. روایت اول در مورد مرگ اسقف ایرانی به نام آبراهام و اشاره دوم در مورد شهادت اسقف دیگر ایرانی به نام آنانیا است:

این اسقف ایرانی اهل اردویل(اردبیل کنونی) بود و به دست گریگور روشنفکر قدیس به مقام اسقفی و اجتهاد رسیده بود. وی با شجاعت عجیبی در اردبیل به تبلیغ دین مسیحیت می ‌پرداخت و عده زیادی را از دین زرتشت به مسیحیت هدایت کرد. تبلیغات شجاعانه اسقف آبراهام خشم موبدان را برانگیخت و آنان او را دستگیر کرده و به نزد موبد موبدان بردند و او را وادار کردند تا او را بکشد، اما او از کتاب آسمانی سخن گفت و بر شاه ایران سابوسوس(شاپور) و موبد موبدان لعنت فرستاد که در همین حالت سر وی را از بدنش جدا کرده و به شهادت رساندند.
 
شهادت اسقف آنانیای ایرانی

اسقف آنانیای ایرانی با ورودش به شهر اردویل شروع به سرزنش زرتشتیان نمود( آنان آتش را محترم میشمرند ولی نمی پرستند) و آنان را به خداشناسی و ایمان آوردن به مسیح دعوت نمود. اهل شهر او را گرفته و آنقدر شلاق زدند که همه گمان کردند که او زیر ضربه های شلاق جان داده است به همین سبب جسد بی جان آنانیا را به گوشه ای انداختند. اما پس از گذشت مدتی آنانیا باز به هوش آمد و باز هم از خداشناسی و دیت مسیحیت سخن گفت و در همان حال به شهادت رسید.

در اواسط قرن نوزدهم، ارامنه تبریز به اردبیل مهاجرت کردند و در آن جا سکونت گزیدند این عده از ارامنه صاحب مال و مکنت نبودند ولی در مقایسه با ارامنه سایر نقاط ایران از رفاه بیشتری برخوردار بودند. تعدادی از آنان صنعت گر بودند و بقیه نمایندگی تجارت خانه‌ های مختلفی را به عهده داشتند و در میان مسلمانان اردبیل از جایگاه خوبی برخودار بودند. در فاصله سال های 1880 تا 1900 میلادی، خاچاطور شهبازیان، عمده التجار ارامنه در اردبیل، روابط تجاری با روسیه را عهده دار بود و با تدبیر و متانت با مردم شهر برخورد می ‌کرد. به همین جهت اهالی مسلمان و غیر مسلمان شهر اردبیل از او رضایت داشته و از نیک نفسی او بهره مند می‌ شدند. ارامنه اردبیل با کمک خاچاطور شهبازیان صاحب کلیسا و مدرسه شدند و اگر چه این آثار کوچک هستند اما تا کنون موجودیت و اهمیت خود را حفظ کرده اند. اگر چه ارامنه اردبیل در مورد تحصیل و شیوه ‌های آموزشی نظریات اشتباهی داشتند و به همین دلیل بدون اطلاع از شیوه ‌های جدید آموزشی مدرسه ‌های خود را با شیوه قدیمی اداره می ‌کردند، با این وجود ارزش تحصیل را درک کرده اند و با تلاش دسته جمعی در نگهداری مدرسه و کلیسای خود کوشا بوده اند. گاه گاهی در صحنه مدرسه نمایشنامه‌ هایی ترتیب می ‌دادند و برای کشیش، معلم، سلمانی، حمامی حقوق جداگانه پرداخت می ‌کرده اند. از آن جا که در جمعیت ارامنه اردبیل تعداد دختر از پسر بیشتر است بیشتر شاگردان مدرسه ارامنه را دختران تشکیل می‌ دادند.

تا زمانی که راه آهن روسیه به تبریز امتداد پیدا نکرده بود زندگی ارامنه در اردبیل ادامه داشت اما به محض این که سیستم مواصلات و مراودات با خارج تغییر پیدا کرد جامعه ارامنه اردبیل به تدریج تقلیل یافت و بیشتر آنان به تبریز مهاجرت کردند زیرا مهم ‌ترین عامل وابستگی ارامنه به اردبیل امتداد راه تجاری تبریز - باکو بود و ادامه بهره برداری از این راه تجاری عامل مشوقی بود تا ارامنه در اردبیل به زندگی خود ادامه دهند و بتوانند محرومیت های اجتماعی، قومی و مذهبی خود را با دوری از هم کیشان شان که در تبریز تعداد شان بیشتر بود تحمل کنند. کلیسای اردبیل در سال 1876 میلادی(برابر با 1255 خورشیدی) بنا شده است. این بنا با خرج خانواده گالوست میرزایان و اهتمام خاچاطور شهبازیان ساخته شد. تا سال 1944 میلادی این کلیسا فعال بوده و آخرین مراسم مذهبی و نماز جماعت در سال 1944 میلادی برابر با 1323 خورشیدی توسط کشیش وارطان ژاماگورسیان در آن انجام می ‌شده است. از آن تاریخ به بعد به دلیل مهاجرت خانواده‌ های ارمنی به تبریز و تهران انجام مراسم مذهبی در کلیسا تعطیل شده است. امروز که یک قرن از عمر بنای کلیسای مریم مقدس اردبیل می گذرد، متعلقات کلیسا از جمله حمام و مدرسه بطور کامل از بین رفته و تنها بنای کلیسای رو به تخریب به حیات غیر فعال خود ادامه می ‌دهد. در حال حاضر حتی یک خانواده ارمنی در اردبیل مقیم نیست. از سال 1370 کلیسای مذکور از طرف شورای خلیفه گری ارامنه آذربایجان در اختیار مدیریت میراث فرهنگی اردبیل قرار گرفت تا با کمک های مالی ارامنه این بنای تاریخی مرمت شود و با تغییر کاربری از فضای آن جهت استفاده‌ های فرهنگی و هنری استفاده شود.