Στους βορινούς πρόποδες του λόφου του Προφήτη Ηλία, κοντά στο χωριό Μέσα Γωνιά, υψώνεται το κτηριακό συγκρότημα της Παναγίας Επισκοπής, στο κέντρο του οποίου δεσπόζει ο ομώνυμος μεσοβυζαντινός ναός αφιερωμένος στην Κοίμηση της Θεοτόκου, ιστορικό διατηρητέο μνημείο (ΥΑ 9763/3-11-1962 – ΦΕΚ 415/Β/19-11-1962). Πρόκειται για το σημαντικότερο βυζαντινό μνημείο της Σαντορίνης και ένα από τα πιο αξιόλογα των Κυκλάδων. Υπήρξε ο Μητροπολιτικός ναός του νησιού, διετέλεσε έδρα της ορθόδοξης και αργότερα της λατινικής επισκοπής, ενώ από την παράδοση αναφέρεται και ως μονή. Κατά την ενετική κυριαρχία του νησιού, η κυριότητα της Επισκοπής περιήλθε για ένα διάστημα στους καθολικούς για να επανέλθει λίγους αιώνες αργότερα, μετά την κατάληψη του νησιού από τους Τούρκους, στους ορθόδοξους, με ενδιάμεση κοινή χρήση, κατόπιν διευθέτησης του Οικουμενικού Πατριαρχείου.
Το συγκρότημα της Παναγίας Επισκοπής, εκτός από τον ομώνυμο ναό, απαρτίζουν κτήρια σε διάταξη σχήματος Π, τα οποία στη σημερινή τους μορφή φαίνεται να ανήκουν στον 19ο – 20ο αιώνα, με εξαίρεση τη βυζαντινή δεξαμενή στη βορειοδυτική γωνία του συγκροτήματος.
Ο μεσοβυζαντινός ναός της Παναγίας ίσως έχει οικοδομηθεί σε θέση πρωτοβυζαντινού. Ανήκει στον τύπο των λεγόμενων οκτάστυλων σταυροειδών εγγεγραμμένων ναών με τρούλο και νάρθηκα. Σε μεταγενέστερη περίοδο προστέθηκαν ένα θολωτό πρόσκτισμα στη νοτιοανατολική γωνία του ναού, δύο τρουλλαία παρεκκλήσια, στον όροφο, αφιερωμένα αντίστοιχα στον Προφήτη Δανιήλ και τον Άγιο Γρηγόριο τον Θεολόγο, μια κτιστή κλίμακα για την άνοδο στο δώμα και το κωδωνοστάσιο της βόρειας όψης.
Το μνημείο αποτελεί κατά την παράδοση αυτοκρατορική χορηγία, σύμφωνα με μια, χαμένη σήμερα, επιγραφή στη νότια θύρα του νάρθηκα που έχει θεωρηθεί κτητορική. Η αρχική της ανάγνωση συσχέτισε την Επισκοπή με τη βασιλεία του αυτοκράτορα Αλέξιου Α΄ Κομνηνού στο τέλος του 11ου αιώνα (1081-1118). Ωστόσο, νέα ερμηνεία της παλαιάς ανάγνωσης καθώς και στυλιστικές παρατηρήσεις στον τοιχογραφικό διάκοσμο του ναού τοποθετούν τον μεσοβυζαντινό ναό στο τέλος του 12ου αιώνα (1185 ή 1177), συσχετίζοντάς τον με τον αυτοκράτορα Αλέξιο Β΄ Κομνηνό.
Ο ναός φέρει αξιόλογο τοιχογραφικό διάκοσμο με ιεράρχες, αγίους καθώς και παραστάσεις του Δωδεκάορτου, όπως η Κοίμηση της Θεοτόκου, το Γενέσιο της Θεοτόκου και η Ανάσταση. Στον 12ο αιώνα χρονολογείται η σπουδαία εικόνα της Παναγίας με τον Χριστό, στον τύπο της Γλυκοφιλούσας, που περιβάλλεται από μορφές ιεραρχών, ένα από τα σημαντικότερα κειμήλια των Κυκλάδων.
Από τον πλούσιο διαχρονικό γλυπτό διάκοσμο του μνημείου, εκτός από τα πρωτοβυζαντινά γλυπτά, αξίζει να αναφερθούν τα ελληνιστικά και ρωμαϊκά σπόλια, όπως βάσεις, βωμοί διακοσμημένοι με βουκράνια και γιρλάντες ή κιονόκρανα. Ωστόσο, αυτό που ξεχωρίζει είναι το ακέραια διατηρημένο βυζαντινό μαρμάρινο τέμπλο του, σπάνιο δείγμα τέμπλου επεξεργασμένου με επιπεδόγλυφη τεχνική και κηρομαστίχη σε κόκκινο και βαθυπράσινο χρώμα.
Για τη διατήρηση και συντήρηση του ναού έχουν πραγματοποιηθεί επισκευαστικές εργασίες τον 18ο και 19ο αιώνα, ενώ τον 20ο αιώνα πραγματοποιήθηκαν από την Αρχαιολογική Υπηρεσία: αναστηλωτικές εργασίες και έργα συντήρησης των τοιχογραφιών (δεκαετία 1960), διερευνητικές και επισκευαστικές στη στέγη του ναού (1986), αποκατάστασης της θύρας επικοινωνίας του νοτιοδυτικού διαμερίσματος με το νάρθηκα του ναού για την βελτίωση των συνθηκών διατήρησης του τοιχογραφικού διακόσμου (2005), συντήρησης στην εικόνα της Παναγίας Γλυκοφιλούσας και αποκατάστασης – συντήρησης στο εσωτερικό των δύο παρεκκλησίων (2006). Οι τελευταίες εργασίες που έχουν πραγματοποιηθεί στο μνημείο (2023), με την χρηματοδότηση από τον Δήμο Θήρας, είναι η αποκάλυψη της καμαροσκέπαστης βυζαντινής δεξαμενής του συγκροτήματος, η οποία έως τώρα ήταν εγκιβωτισμένη σε νεώτερες κατασκευές. Οι εργασίες ανάδειξης είναι σε εξέλιξη.