Erken Bizans dönemine ait olan yapı zaman içinde bazı değişikliklere uğramış. Sonradan çift narthex ve apsis eklenen Kara Kilise’nin haç planlı mekanına, oldukça geniş bir kapıdan giriliyor. Haçın kolları beşik tonozla örtülü. Orta mekanında, 8 pencereye sahip yüksekçe kasnaklı bir kubbe bulunan Kilise, serbest haç planının değişik bir örneği.
Haçın doğu ve batı kollarının güneyinde, birer köşe odacıkları yer alıyor. Doğudaki odacığın doğuya, haçın doğu koluna ve naosa açılan üç kapısı var. Batıdaki odacık ise batıya ve haçın batı koluna açılan kapılara sahip. Sanat tarihçileri, doğudaki odacığın, dışarıya açıklığı olması nedeniyle papazların ayine hazırlanması, cin çıkarma ve kutsal yağın sürülmesi gibi amaçlarla kullanıldığını, batıdaki odacığın ise, bir takım kutsal eşyaları muhafaza etmek maksadıyla kullanıldığını düşünüyor.
Sanat tarihçileri, doğudaki odacığın, dışarıya açıklığı olması nedeniyle papazların ayine hazırlanması, cin çıkarma ve kutsal yağın sürülmesi gibi amaçlarla kullanıldığını, batıdaki odacık ise, bir takım kutsal eşyaları muhafaza etmek maksadıyla kullanıldığını düşünmektedirler.
Normal kiliselerin yönlerinden farklı olarak, kuzey-güney ekseninde uzanan Kara Kilise’nin kuzey-güney doğrultusunda uzunluğu 13 metre, doğu-batı doğrultusunda uzunluğu 10 metreyi buluyor. M.S. 6. yüzyılda hamam, M.S. 8-9. yüzyıllarda da kilise olarak kullanılan yapı Gayrimenkul Eski Eserler ve Anıtlar Yüksek Kurulu’nun 30.09.1962 tarih ve 1930 sayılı kararı ile tescil edilmiş.