Согласно армянскому историку Себеосу, построен при католикосе Нерсесе III Строителе 640—650 годах, планировавшем перенести свою резиденцию из Двина в Вагаршапат. Нерсесу III также приписываются строительство сооружений в Двине и Хор-Вирапе и похожей на Звартноц церкви в его родном селе Ишхан в Тайке. На церемонии освящения колоссального храма присутствовал византийский император Констант II, пожелавший построить такой же в Константинополе. В X веке храм из-за слабости узлов опор второго яруса обвалился во время землетрясения. Руины Звартноца открыты раскопками в 1901—1907 годов. К настоящему времени почти целиком реконструирован первый ярус.
