Fatih Camisi, ”Kare içinde haç” tipi kiliselerin en eski Örneklerindendir. Sıvalarının altında o çağa alt önemli mozaikler yer almaktadır. Kubbesini taşıyan dört mermer kolonun Kyzycus‘daki eski kazı alanlarından taşınmış olması muhtemeldir.

Batı cephesinde, saçak altındaki H. 968 / M. 1560 tarihli kitabeye göre Kanuni döneminde camiye çevrilmiş olan kiliseye, niçin Fatih Camisi adı verildiği sorunlu bir konudur. Büyüköğen ise Tr. Evangelides’e dayanarak H. 1039 / M. 1661 yılından beri cami olarak kullanıldığı” ifadesiyle, 17. yüzyıl 2. yarısı gibi, daha geç bir tarih göstermektedir. Ancak hangi tarihte gerçekleşmiş olursa olsun cami olarak kullanılması sayesinde, yapının (özgün özelliklerini bir hayli koruyacak şekilde ve fiziksel açıdan iyi durumda) günümüze ulaşması mümkün olabilmiştir. Osmanlı dönemindeki işlev değişikliği sırasında planda bazı değişiklikler yapılmış; güney batıya bir şadırvan ve narthexin güney duvarı ile naos batı duvarının kesiştiği yere minare, iç mekanda ise mihrap, minber ve haçın batı koluna galeri katı biçiminde bir kadınlar mahfili eklenmiştir.

Başka bir kaynağa göre Fatih Cami; Eski ismi Aya Tadori olan ve kapısında Hicri 968, Miladi 1560 yazılı olan kilise, sonradan Fatih Cami olarak değiştirilerek kullanıma açılmıştır. Girişinde Bizans sütun başlıklarına sahip yapının 19 metre yüksekliğinde kubbesi bulunmaktadır. Camiye 4 adet başlıkları madenden yapılmış motiflerle süslü sütunların taşıdığı ahşap beşik bir çatı ile kapalı bir revaktan girilir. Kilise olarak yapılan binada, mevcut mihrabın üzeri yarım kubbe ile örtülüdür. Çift kademeli kasnağa oturan konik kubbe hakim elemandır.