Πρόκειται για ένα από τα σπουδαιότερα καλοδιατηρημένα παλαιοχριστιανικά μνημεία που βρίσκονται στην ελληνική επικράτεια και μάλιστα το μεγαλύτερο σε μέγεθος. Σύμφωνα με την παράδοση το αρχικό κτίσμα του ναού αυτού ήταν έργο του Αυτοκράτορα του Βυζαντίου Μέγα και Αγίου Κωνσταντίνου προς εκπλήρωση επιθυμίας της μητέρας του, της Αγίας Ελένης. Στο σημείο αυτό αναφέρεται ότι κατά το ταξίδι της Βασιλομήτορος Ελένης προς τους Αγίους Τόπους λόγω μεγάλης θαλασσοταραχής το πλοίο που επέβαινε αναγκάσθηκε να καταφύγει στη Πάρο. Εκεί προσευχόμενη η Αγία Ελένη στην Παναγία, προστάτιδα της Κωνσταντινούπολης, έταξε με την ολοκλήρωση του ταξιδιού της να κτίσει μια μεγαλόπρεπη εκκλησία αφιερωμένη στη Κοίμηση της Θεοτόκου. Το τάμα αυτό ήταν που υλοποίησε ο γιος της Μέγας Κωνσταντίνος χτίζοντας μια τρίκλιτη βασιλική περί τον 4ο αιώνα.
Επί εποχής του Αυτοκράτορα Ιουστινιανού (6ος αιώνας) ο ναός αυτός ανακαινίσθηκε με τροποποιήσεις των παλαιοχριστιανικών τμημάτων και ανακατασκευές κατά τις οποίες αφαιρούμενη η παλαιά σκεπή προστέθηκε τρούλος με ημιθόλια. Κατά την παράδοση τις μετατροπές αυτές έκανε μαθητής του αρχιτέκτονα της Αγίας Σοφιάς που ξεπέρασε στη τέχνη και τον δάσκαλό του.
