Bizantijos bažnyčių struktūra ir išvaizda labai pasikeitė per tūkstantmetę tos imperijos istoriją. Ankstyvosios bažnyčios buvo glaudžiai paremtos Romos pilietinės ir religinės architektūros modeliais. Viduriniais Bizantijos imperijos metais pastatytos bažnyčios buvo linkusios laikytis unikalaus architektūrinio plano su dideliais ir gausiai dekoruotais kupolais. Bizantijos bažnyčios, pastatytos nykstančiais imperijos metais, dažnai buvo ne taip gausiai dekoruotos ir pradėjo puošti ikonų sieną.
Pirmosios Bizantijos bažnyčios buvo pastatytos pagal romėnų modelį, nes Bizantijos imperija buvo Rytų Romos imperija. Šios bažnyčios paprastai turėjo bazilikinį išdėstymą. Šio tipo grindų plane yra dvi kolonų eilės, kurios iš dalies atskiria praėjimus išilgai stačiakampės konstrukcijos šono ir taip pat padeda palaikyti stogą. Išlenkta apsidė dažniausiai būna bazilikos gale. Kartais prie šios konstrukcijos buvo pridedami sparnai, sukuriantys kryžiaus formą, tačiau paprastai jie buvo trumpesni nei pagrindinė bazilikos salė.
Bizantijos imperijos kultūrai vis labiau graikėjant, atsirado naujas Bizantijos bažnyčios stilius. Hagia Sophia, bene garsiausias Bizantijos pastatas, demonstruoja pagrindinius šio stiliaus bruožus. Šioje bažnyčioje yra centrinis kupolas, iš kurio išeina keturi vienodo ilgio sparnai. Tai yra esminis nukrypimas nuo tradicinio bazilikos plano ir buvo įmanomas dėl architektūros pažangos, dėl kurios buvo galima statyti didesnius kupolus.
Religinis menas Bizantijos bažnyčiose dažniausiai naudojo turtingas medžiagas matomiems paviršiams papuošti. Turtingų regionų bažnyčios būtų visiškai padengtos mozaikomis – menas, kuriuo bizantiečiai pasižymėjo. Stiklo šukės ir aukso lapai buvo naudojami kartu, siekiant sukurti ryškias spalvas ir sustiprinti šviesos, kuri buvo patekusi į Bizantijos bažnyčias dėl patobulintos kupolo konstrukcijos, poveikį. Marmuras ir kitos brangios medžiagos buvo naudojamos bažnyčioms pagražinti, ir nors kai kuriose bažnyčiose buvo religinių freskų, pirmenybė buvo teikiama mozaikoms.
Bizantijos bažnyčių meno kūriniuose dažniausiai buvo vaizduojamos stilizuotos religinės figūros. Šios figūros turėjo perteikti simbolinę ir dvasinę žinią, o ne tiksliai atvaizduoti žmogaus pavidalą. Ankstyvosiose bažnyčiose, tokiose kaip San Vitale Ravenoje, kartais buvo vaizduojamos atpažįstamos žmonių figūros, tačiau vėlesniais metais tai tapo daug rečiau. Žmogaus pavidalo vaizdavimas net ir dėl religinių priežasčių Bizantijos bažnyčioje buvo prieštaringas, o 700-aisiais prasidėjo ikonoklazmo laikotarpis, per kurį buvo sunaikinta daug bažnyčios meno. Šiuo laikotarpiu pastatytos bažnyčios paprastai nebuvo puoštos žmonių atvaizdais, netgi stilizuotais.
Silpnėjančiais imperijos metais ikonos vėl buvo apkabintos. Bizantijos bažnyčių, pastatytų paskutiniais Bizantijos imperijos amžiais, sienose buvo ne tik religiniai atvaizdai, bet ir priekinėje bažnyčios dalyje pastatyta ikonų siena. Ši siena buvo visiškai padengta Bizantijos ikonomis, nutapytomis stilizuotai, kuri buvo sukurta prieš šimtmečius. Bažnyčios puošyba šiuo laikotarpiu paprastai buvo ne tokia prabangi, nes imperijos turtai blėso.