Храм святой Гаянэ расположен рядом с монастырем Эчмиадзин в городе Вагаршапате. Церковь, возведенная в 17 веке, представляет собой собор купольной базилики. Сооружение было построено на месте гибели Святой Гаянэ и названо в ее честь. Примерно в 314 году царь Трат казнил здесь 40 девушек, исповедующих христианство. Святая Гаяне была похоронена отдельно, на могиле которой впоследствии возвели храм. В первой половине 7 столетия здание церкви претерпело изменение. Его перестройкой занимался католик-халкидонит Эзрой. После реконструкции сооружение стало первым православным храмом в ту эпоху.
Строительство культового сооружения велось не в форме тетраконха, как было принято в тот период, а с возведением отличных от традиционных приемов подкупольх столбов. По аналогии с ним был возведен Цромский собор в Грузии. С того времени в Армении приступили к строительству культовых сооружении по новой технологии, заимствованной у соседей. До сих пор остается загадкой кто первым ввел в закавказскую архитектуру новые приемы строительства подкупольных соборов. Случившееся в 1679 году землетрясение храму удалось пережить с малыми потерями.
Впоследствии к фасаду здания пристроили притвор. Несмотря на солидный возраст, храм не выглядит древним. При первом взгляде на сооружение сложно представить, что его возвели в 7 столетии. Здание выглядит массивно и лаконично, поскольку не украшен декоративными деталями. Его плоские стены из каменных блоков темного цвета выглядят так, как будто над ним поработали современные мастера. Внешне храм напоминает сооружение, построенное в более позднюю эпоху. Но в действительности лишь его западная пристройка была возведена значительно позже самого здания.
Массивное сооружение обладает декоративными элементами лишь над обрамлением дверей и окон. Внутри храм разделен на три части двумя рядами колонн, которые являются опорой для 8-гранного барабана, украшающего свод храма. Рядом с алтарной нишей, в южной стене, покоятся мощи Святой Гаянэ. При храме находится специальное помещение для жертвоприношений, где закалывают жертвенных животных. Традиционный обряд, ведущий свое начало со времен Георгия Просвятителя, называется матах и совершается по случаю рождения ребенка, свадьбы и других знаменательны дат.