La struttura e l’aspetto delle chiese bizantine si sono evolute significativamente durante la storia millenaria di quell’impero. Le prime chiese si basavano strettamente su schemi tratti dall’architettura civile e religiosa romana. Le chiese costruite durante gli anni centrali dell’Impero bizantino tendevano a seguire un unico piano architettonico caratterizzato da grandi cupole riccamente decorate. Le chiese bizantine erette durante gli anni calanti dell’impero erano spesso meno riccamente decorate e iniziarono a presentare un muro di icone.
Le prime chiese bizantine furono costruite su un modello romano, poiché l’Impero bizantino era l’Impero Romano d’Oriente. Queste chiese in genere presentavano una pianta basilicale. Questo tipo di pianta del pavimento presenta due file di colonne che separano parzialmente le navate laterali lungo una struttura rettangolare e servono anche a sostenere il tetto. Un’abside ricurva si trova di solito alla fine della basilica. Le ali venivano talvolta aggiunte a questa struttura, creando una forma cruciforme, ma erano generalmente più corte della sala principale della basilica.
Quando la cultura dell’Impero bizantino divenne più accuratamente greca, emerse un nuovo stile di chiesa bizantina. La Basilica di Santa Sofia, forse l’edificio bizantino più famoso di tutti, mette in mostra le caratteristiche principali di questo stile. In questa chiesa, c’è una cupola centrale e quattro ali di uguale lunghezza portano via da quella cupola. Questa è una sostanziale partenza da un tradizionale piano basilicale ed è stata resa possibile dai progressi dell’architettura che hanno reso possibile la costruzione di cupole più grandi.
L’arte religiosa nelle chiese bizantine in genere impiegava materiali ricchi per decorare le superfici più visibili. Le chiese nelle regioni ricche sarebbero state interamente ricoperte di mosaici, un’arte in cui eccellevano i bizantini. I frammenti di vetro e la foglia d’oro sono stati usati insieme per creare colori vivaci e migliorare l’impatto della luce che è stato permesso alle chiese bizantine di migliorare la costruzione della cupola. Il marmo e altri materiali costosi furono usati per rendere le chiese più belle, e sebbene alcune chiese presentassero affreschi religiosi, si preferivano i mosaici.
Le opere d’arte nelle chiese bizantine di solito rappresentavano figure religiose stilizzate. Queste figure avevano lo scopo di trasmettere un messaggio simbolico e spirituale, piuttosto che rappresentare con precisione la forma umana. Le prime chiese, come San Vitale a Ravenna, a volte rappresentavano figure umane riconoscibili, ma questo divenne molto meno comune negli anni successivi. La rappresentazione della forma umana, anche per motivi religiosi, fu controversa nella chiesa bizantina, e un periodo di iconoclastia iniziò nel 700, durante il quale fu distrutta molta arte della chiesa. Le chiese erette in questo periodo non erano in genere decorate con immagini di esseri umani, neppure stilizzati.
Negli anni calanti dell’Impero, le icone furono nuovamente abbracciate. Le chiese bizantine costruite negli ultimi secoli dell’Impero bizantino non solo presentavano immagini religiose sulle loro pareti, ma aggiungevano un muro di icone nella parte anteriore della chiesa. Questo muro venne interamente ricoperto da icone bizantine, dipinte nella maniera stilizzata che si era sviluppata secoli prima. La decorazione della chiesa durante questo periodo fu generalmente meno sontuosa, poiché le fortune dell’Impero stavano svanendo.