Η βασιλική, τρίκλιτη με πλάγιο νάρθηκα, δύο νάρθηκες και αίθριο, έχει εγγεγραμμένη την αψίδα κατά τα Συριακά πρότυπα καθώς και πλάγιο πρόπυλο στη νότια πλευρά, στοιχεία μοναδικά μέχρις στιγμής στην Κρήτη. Χρονολογείται σύμφωνα με τον ανασκαφέα της Αναστάσιο Ορλάνδο, στα τέλη του 5ου αρχές 6ου αι. μ.Χ. Ήταν κοσμημένη με μωσαϊκά δάπεδα, μέρος των οποίων σώζεται στο νάρθηκα, το κεντρικό κλίτος, το ιερό και το νότιο παστοφόριο.
Η βασιλική φαίνεται ότι χτίστηκε στα ίχνη προηγούμενης που κατέρρευσε από σεισμό, όπως δείχνουν οι ανασκαφικές έρευνες που διεξήχθησαν το 1993. Η βασιλική αυτή είχε περίπου τις ίδιες διαστάσεις με τη βασιλική Β. Ήταν τρίκλιτη με εξέχουσα αψίδα σε αντίθεση με τη νεότερη που είχε εγγεγραμμένη αψίδα, παστοφόρια εκατέρωθεν του ναού και πλάγιο βοηθητικό κλίτος στη βόρεια πλευρά. Και οι δύο βασιλικές ήταν θεμελιωμένες πάνω στα ερείπια ελληνιστικού κτιρίου, ίσως ιερού, αν κρίνουμε από το πλήθος των ειδωλίων και των αντικειμένων που βρέθηκαν κατά τις έρευνες.
Σε μεταγενέστερους χρόνους και μάλλον πριν το τέλος του 6ουαιώνα μ.Χ. , που η οικονομική ζωή στη Χερσόνησο φαίνεται πολύ υποβαθμισμένη, οι επισκευές που απαιτήθηκαν για τη συντήρηση του ναού πραγματοποιήθηκαν με ευτελή υλικά. Παρατηρούμε την αντικατάσταση των φθαρμένων μωσαϊκών δαπέδων από πήλινες πλάκες και την κατασκευή τμημάτων μωσαϊκού από χονδροειδείς ψηφίδες σε δύο χρώματα, με απλό σχέδιο που σχηματίζει άτεχνα τετράγωνα στο αίθριο και το νότιο κλίτος. Αργότερα φαίνεται πως χτίστηκαν μικρά πρόχειρα καταλύματα για κατοίκους της περιοχής, κυρίως στο νάρθηκα και το αίθριο, από δομικά υλικά της ημικατεστραμμένης βασιλικής. Οι οικοδομικές φάσεις που αποκαλύφθηκαν σε όλο το λόφο υποδηλώνουν συνεχή εγκατάσταση από τους γεωμετρικούς χρόνους μέχρι και τον 7ο μ.Χ. αιώνα. Από τότε και μετά κανένα ίχνος δεν βρέθηκε στην περιοχή αυτή.
Στοιχεία που βρέθηκαν και αποτελούν ενδείξεις για την κατάρρευση της βασιλικής κατά τον προαναφερθέντα σεισμό, αποτελούν:
- Η αποκάλυψη στο νάρθηκα, τοξου in situ, πεσμένου με νοτιοανατολική κατεύθυνση.
- Η κατάρρευση της νότιας πλευράς του λόφου Τηγάνι.
- Η καθίζηση της ανατολικής πλευράς του λόφου.
- Τα ίχνη κτισμάτων μέσα στη θάλασσα και ο εντοπισμός πολλών αρχιτεκτονικών μελών στο βυθό της στη ΒΔ πλευρά του λόφου.
Όλο το συγκρότημα της βασιλικής περιβαλλόταν από ισχυρό τείχος που περιέβαλε το λόφο και επεκτεινόταν στη βόρεια παραλία.
