Ротонда представляет собой структуру, построенную полностью из кирпича по плану "круг в пределах круга" с 20 - футовой толщиной стены. Чтобы преобразовать это строение в церковь, христиане Салоников преобразовали юго-восточную нишу в арку, добавили неф, переместили главный вход с юго-западной на северо-западную сторону, добавили натрекс, и построили другой передвижной круг внешней стороны (который не сохранился до нашего времени).

Тонкий, отдельно стоящий турецкий минарет - только один из сохранившихся минаретов Салоников. Интерьер был покрыт блестящими Византийскими мозаиками, из которых сохранилось только несколько фрагментов. Большая часть повреждений была нанесена землетрясениями в течение столетий существования здания. Некоторые мозаики являются Эллинистическими по стилю и являются одними из самых красивых примеров мозаичной работы, которые сохранились до нашего времени с того периода. Качество работы и сложность работы дают возможность ученым предполагать, что рабочие были из Константинополя, вероятно, были посланы сюда императором. Из фрагментов и других источников было возможно восстановить большую часть оригинальной мозаичной программы, темой которой, как предлагается, является "Второе пришествие Христа".

Мозаика купола теперь потеряна полностью, но ее тематика известна из сохранившегося эскиза. Она содержала изображение Христа, одетого в фиолетовый империал, стоящего на щите. Он держал крест в своей левой руке и поднимал свою правую руку вверх. Это - известный пример влияния имперских элементов в Раннем христианском искусстве - солдаты римской армии часто объявляли императора, поднимая его на щите. Эта центральная сцена была окружена 24 звездами и гирляндой (которая сохранилась неповрежденной), и поддерживалась четырьмя Победами или ангелами, головы которых и концы крыльев сохранились. Между ангелами был Феникс и люминесцентный крест. Ниже на куполе был ряд 24 - 36 постоянных фигур, возможно, апостолы и ангелы, от которых остаются только некоторые части ног, одетых в сандалии. Барабан купола имеет фрагменты восьми сцен, каждая в архитектурной структуре, полной символического художественного оформления (кресты, лампы, книги, голуби, павлины, и т.д.) и сосредотачивающихся на двух или трех святых в молитве, которые были замучены из-за своей веры. Каждый святой "одет" в немного отличные одеяния и имеет свои собственные особенности, по которым его можно определить. Надписи обеспечивают нам информацию с именами, занятиями и месяцем празднования праздника каждого святого. Все святые - святые Восточного обряда, и многие были добавлены к лику во времена правления Диоклетиана (284-305 гг.). Это:

1. Неизвестный (несохранившаяся надпись); Лев (солдат, июнь); Филемон (флейтист, март)
2. Онесифорос (солдат, август); Порфирий (Август)
3. Космас и Дамиан (доктора, сентябрь)
4. Неизвестный (потерянная надпись); Романос (священник); Евкарпий (солдат, декабрь)
5. Неизвестный (потерянная надпись); Ананий (священник, январь)
6. Басилискос (солдат, апрель); Прискос (солдат, октябрь)
7. Филипос (епископ, октябрь); Феринос (солдат, июль), Кириллос (епископ, июль)
8. Несохранившаяся группа

Выбор и группировка этих святых интригуют. Нет никакого другого известного примера в Византийском искусстве этой группировки святых или даже ее композиционного порядка. Многие из фестивалей противоречат известным церковным календарям, и греческий и латынь, и некоторые из имен (например, Басиоискос и Феринос), не известны нигде более. Нет никакого отчета в Византийских письмах о солдате по имени Лев, которого замучили из-за его веры в июне. Золотые мозаики с медальонами птиц и фруктов (восстановленные в 1885 году) украшают юго-восточный проход, а хранилище апсиды имеет увядшую фреску Вознесения, которая датируется концом 9-ого столетия. Во дворе вокруг Ротонды мраморные фрагменты от Византийской церкви (включая амвон и различные другие вырезанные мраморные плиты, еврейские надгробные плиты, и другие экспонаты).