Армянская церковь Сурб Никогайос (Святого Николая Чудотворца) возведена из гладко отёсанных блоков белого известняка. Некогда это была купольная базилика, три её нефа перекрыты сводами, алтарная часть завершена полукруглой апсидой. Покоившиеся на четырех колоннах восьмигранный барабан и купол утрачены. Фасады здания сохранились лучше, примечательно сочетание оконных проёмов различных форм, расположенных в два уровня. Над нижним рядом прямоугольных окон, оформленных наличниками со стрельчатой бровкой, расположен ряд круглых проёмов. На восточной стене сохранился Хачкар, дословно «крест-камень» — рельефное изображение процветшего креста, непременный атрибут армянской культовой архитектуры.

В Евпатории до 1778 года уже существовала армянская церковь Сурб Никогайос, позднее сожженная татарами. В «Справочной книжке города Евпатории и его уезда», изданной в 1888 году, история армянской церкви описана так:

И видный армянский путешественник, этнограф, член конгрегации мхитаристров Венеции Минас Бжишкян, путешествуя по Крыму в 1825 году, говорит о существовании в Евпатории армянской общины, состоявшей из 90 армянских домов с недостроенной церковью Святого Никогайоса.

Упомянутая каменная церковь «с тремя вратами», заложенная в 1817 году и есть та, которая сохранилась до наших дней. Она действительно имеет три входа — западный, северный и южный.

Строительство новой церкви было завершено, как считает Вардгес Микаелян, только в 30—40-х годах XIX века. Однако определение времени сооружения храма вызывает сильные сомнения. Так, Николай Мурзакевич, описывая поездку в Крым в 1836 году, рассказывает:

В 1855 году, во время Крымской войны, Евпатория была под контролем англо-франко-турецких войск, и в армянской церкви стоял на постое французский гарнизон. На южной стене церкви сохранились надписи времен Крымской войны. На камнях отчетливо проступает дата «1855» и имена французских солдат: Рикарди, Фабри и Филиппа.