Ο ναός δεν είναι γνωστό πότε κτίστηκε. Η κατασκευή του ναού έχει τοποθετηθεί από τα μέσα του 9ου αιώνα μέχρι τις αρχές του 11ου αιώνα, μετά την ανακατάληψη της Καστοριάς από τους Βυζαντινούς το 1020. Ο ναός αρχικά κτίστηκε ως τρίκογχος με νάρθηκα στα δυτικά. Ο εξωνάρθηκας προστέθηκε τον 15ο αιώνα, ο οποίος, σύμφωνα με τον Αναστάσιο Ορλάνδο αρχικά ήταν στεγασμένος με θόλο, ο οποίος όμως κατέρρευσε και αντικαταστάθηκε από ξύλινη οροφή.

Το κύριο χαρακτηριστικό του ναού είναι ο τρούλος, ο οποίος έδωσε στον ναό την προσωνυμία Κουμπελίδικη, από την τουρκική λέξη κουμπές, που σημαίνει τρούλος. Έχει ψηλό κυλινδρικό τύμπανο διακοσμημένο με κεραμοπλαστικά στοιχεία και εφυαλωμένα αβάκια. Ο τρούλος καταστράφηκε μετά τον βομβαρδισμό της Καστοριάς από τους Ιταλούς το 1940 και αναστηλώθηκε το 1949. Η εκκλησία επίσης ονομάστηκε Καστριώτισσα στη βυζαντινή εποχή, επειδή βρισκόταν πολύ κοντά στα τείχη του κάστρου.

Οι παλαιότερες τοιχογραφίες στο εσωτερικό του ναού χρονολογούνται την περίοδο 1260-1280 και με βάση την ογκώδη τεχνοτροπία τους εντάσσονται στην παλαιολόγεια αναγέννηση. Οι τοιχογραφίες περιλαμβάνουν σκηνές από το βίο της Θεοτόκου, όπως το Γενέσιο, τα Εισόδια, το Ύδωρ Ελέγξεως, η Μνηστεία και η Κοίμηση. Ιδιαίτερη, λόγω της σπανιότητάς της, είναι η απεικόνιση της Αγίας Τριάδας στην καμάρα του εσωνάρθηκα και απεικονίζει τον Χριστό Παντοκράτορα να κρατάει δόξα με το άγιο Πνεύμα με την μορφή περιστεριού.

Τον 15ο αιώνα, με την κατασκευή του εξωνάρθηκα, τοιχογραφήθηκε ο νέος δυτικός τοίχος με σκηνές από μαρτύριο του Προδρόμου και την Παναγία του Πάθους και στον εσωνάρθηκα προστέθηκε η μορφή του αγίου Νικολάου. Σύμφωνα με τη σωζόμενη επιγραφή, οι τοιχογραφίες έγιναν με χορηγία του Ανδρόνικου το 1496. Τον 17ο αιώνα αγιογραφήθηκε ξανά ο εξωνάρθηκας και τμήμα του ανατολικού τμήματος του ναού, συμπεριλαμβανομένης της κόγχης. Στις εξωτερικές τοιχογραφίες υπάρχει ο χορός της Σαλώμης (1496), που θεωρείται αρκετά σπάνια τοιχογραφία.