Ο ναός μας παραδόθηκε ως μονόχωρος καμαροσκέπαστος. Ωστόσο, κατά τις τελευταίες ανασκαφικές εργασίες, προέκυψε ότι ο αρχικός ναός, χρονολογημένος στα τέλη του 12ου-αρχές 13ου αιώνα, ήταν απλός, τετρακιόνιος σταυροειδής εγγεγραμμένος. Συνδέεται πιθανότατα με τη γειτονική Μονή Αγίου Ιωάννη Κυνηγού στον Υμηττό. Ο σύνδεσμος αυτός προκύπτει και από το οδόσημο που κατασκευάστηκε το 1238 και που τοποθετήθηκε βόρεια της οδού που οδηγούσε στα Μεσόγεια (σημερινή λεωφόρος Μεσογείων) για να σηματοδοτήσει τη σύνδεση της πεδιάδας των Αθηνών με αυτή των Μεσογείων. Πρόκειται για το ονομαζόμενο κιόνιο του Νεοφύτου, κατασκευασμένο από τον μοναχό Νεόφυτο, ο οποίος πιθανότατα μόνασε στην προαναφερθείσα μονή του Υμηττού.
Ο ναός δεν αναφέρεται σε ιστορικές πηγές. Ωστόσο, το ενεπίγραφο κιόνιο του Νεοφύτου αποτελεί σημαντική αρχαιολογική πηγή.
Ο Ορλάνδος αναφέρει ότι ο ναός έχει παραδοθεί ως Αγία Παρασκευή, Αγία Τριάδα, ή απλώς Αγία.
