Prima menţiune despre această biserică se găseşte în prima lucrare despre Viaţa Sfântului Atanasie Athonitul, unde se povesteşte că Sfântul a cerut (în anul 965) ajutorul fratelui împăratului, magistratul Leon Fokas, pentru lărgirea bisericii vechi, care era neîncăpătoare pentru sinaxele ce se făceau în ea. Împăraţii Nichifor al II-lea Fokas şi Ioan I Timiski sunt cinstiţi în rândul ctitorilor bisericii. Reînnoirile din timpul lui Andronic al II-lea Paleologul (1282-1328), făcute pentru repararea pagubelor pricinuite de latino-cugetătorii lui Mihail al VII-lea Paleologul, nu au schimbat mult înfăţişarea anterioară a clădirii.

Denumirea de Protaton apare pentru prima dată în Al Treilea Tipic al Sfântului Munte, în care se stabileşte locul în biserică al reprezentanților celor 20 de mănăstiri. În absidele laterale se află strănile reprezentanților tuturor mănăstirilor, iar deasupra fiecăreia arde câte o candelă în faţa icoanei hramului mănăstirii respective.

Planul bisericii, unic în Sfântul Munte, este în formă de basilică, având trei abside semicirculare în partea de răsărit.

Interiorul bisericii este pictat (în jurul anului 1290) de către unul dintre cei mai mari maeştri ai iconografiei bizantine – Manuil Panselinos. Acesta a dominat întreaga epocă a Paleologilor şi a şcolii Macedonene, care îşi avea sediul în Tesalonic. Din punct de vedere al artei, frescele Protatonului constituie apogeul picturii bizantine.

Catapeteasma este din marmură şi aparţine secolului al X-lea. Pe tronul din Sfântul Altar se află cea mai renumită icoană din Sfântul Munte, Maica Domnului „Karyotissa”, cunoscută mai ales sub numele de „Axion Estin”.

În partea de miazănoapte se află o scară care duce la Paraclisul Sfântului Ioan Botezătorul. Deosebit de valoroase sunt catapeteasma sculptată şi pictura din Sfântul Altar, executată între anii 1525-1526.

În Biserica Protaton se păstrează cu mare evlavie mormintele sfinţilor martiri ucişi de împăratul Ioan Vecos în anul 1204, când cei ucişi s-au opus latinizării Sfântului Munte, adică unirii cu Roma. Mormintele călugărilor ce au mărturisit dreapta credinţă se află în tinda bisericii, deasupra mormântului acestora arzând tot timpul patru candele mari.

Lângă Protaton, în partea nord-estică, se află clopotniţa (care datează de la 1781), sprijinită pe două picioare trapezoidale care formează o galerie. Există aici mai multe clopote, dintre care cel mai mare are o greutate de 1200 kg.

(Foto) Protaton ‒ cea mai veche biserică din Muntele Athos