Les fresques furent réalisées au XIe siècle, XIIe siècle et XIVe siècle. Les plus vieilles sont celles des parties hautes, du chœur, des absides, et du sol du narthex.
Les fresques du bas des absides représentent les plus grands patriarches et archevêques et celles du centre les principaux patriarches de Constantinople. Le chœur est orné des portraits des patriarches d'Alexandrie, Jérusalem et Antioche et de six papes romains. On trouve également Saint-Cyrille et son disciple Saint-Clément d'Ohrid.
Les parties supérieures représentent des scènes de l'Ancien Testament, l'Ascension et la Communion des Apôtres et la Vierge à l'Enfant.
Les fresques du XIIe siècle sont placées dans les chapelles latérales et représentent des portraits, souvent en mauvais état. Un portrait de Marie, réalisé à la même époque, surmonte la Vierge à l'Enfant du chœur. Les décors du narthex datent du XIVe siècle.
La cathédrale est un édifice typique de l'art byzantin. Elle possède trois nefs, un transept, une coupole centrale et des tribunes. Le narthex du XIVe siècle suit également les canons byzantins mais sa conception est plus moderne. Il est ouvert d'un portique et de galeries sur son niveau supérieur et possède des sections latérales marquées de tours identiques.