Ο ναός χτίστηκε μεταξύ 1310 και 1314 από τον Οικουμενικό Πατριάρχη Νίφωνα Α΄ και αποτελούσε το καθολικό ενός μεγάλου μοναστηριού. Θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα δείγματα της Παλαιολόγειας αρχιτεκτονικής, της τελευταίας μεγάλης καλλιτεχνικής άνθησης του Βυζαντίου πριν από την Άλωση.

Αυτό που εντυπωσιάζει αμέσως τον επισκέπτη είναι ο πλούσιος κεραμοπλαστικός διάκοσμος. Τα τούβλα σχηματίζουν γεωμετρικά σχέδια, καμπύλες και διακοσμητικά μοτίβα που μοιάζουν να έχουν δημιουργηθεί από λεπτοδουλεμένο κόσμημα και όχι από οικοδομικό υλικό. Για πολλούς ιστορικούς τέχνης, οι Άγιοι Απόστολοι αποτελούν το κορυφαίο παράδειγμα της βυζαντινής αρχιτεκτονικής της εποχής των Παλαιολόγων.

Στο εσωτερικό σώζονται μοναδικά ψηφιδωτά και τοιχογραφίες. Οι παραστάσεις συνδέονται κυρίως με τη ζωή της Παναγίας, γεγονός που οδηγεί τους ερευνητές στο συμπέρασμα ότι ο ναός ήταν αρχικά αφιερωμένος στη Θεοτόκο. Η σημερινή ονομασία «Άγιοι Απόστολοι» επικράτησε αργότερα και συνδέεται με την παράδοση σύμφωνα με την οποία οι δώδεκα θόλοι του ναού συμβόλιζαν τους Δώδεκα Αποστόλους.

Ο ναός αποτελεί μέρος των Παλαιοχριστιανικών και Βυζαντινών Μνημείων της Θεσσαλονίκης που έχουν ενταχθεί στον Κατάλογο Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO από το 1988.