Esta obra de la arquitectura armenia fue construida a instancias del Catholicos Nerses III, conocido como el constructor, entre 643 y 655. El nombre Zvartnots, que significa alegre, representa, según un historiador del siglo VII, Sebeos, la imagen de Grigor Lusavorich que ve a la gente alegre y feliz a través de un espejismo. Se dice que un emperador de Bizancio quedó tan cautivado por la belleza de la catedral durante su breve estancia en Armenia que deseó tener una copia similar en Constantinopla; por desgracia para él, y para la arquitectura en general, el arquitecto que diseñó la catedral nunca llegó a Constantinopla, muriendo en el camino. (El nombre del arquitecto que diseñó Zvartnots, por desgracia, no ha llegado hasta nosotros). La catedral no tuvo una larga vida, de hecho en el año 930 un terrible terremoto la convirtió en un montón de ruinas y permaneció enterrada hasta su redescubrimiento a principios del siglo XX. Entre 1900 y 1907 se realizaron excavaciones en el lugar, que sacaron a la luz los cimientos de la catedral, los restos del palacio de los katholikos y una bodega. El interior de la iglesia, decorado con frescos, tiene una planta de cruz griega con tres naves, mientras que el exterior era un polígono de 32 lados que, visto desde la distancia, debía parecer circular. La impresión producida por esta catedral fue tan fuerte que a principios del siglo XI en Ani, capital del reino de Shirak, el famoso arquitecto armenio Tiridate erigió por orden del rey Gaghik I° la catedral de San Gregorio, que era una copia similar a la de Zvartnots que ya estaba en ruinas en ese momento. Fue posible reconstruir el aspecto de la catedral tras una larga investigación del famoso arquitecto Toros Toramanian, que trabajó en las excavaciones a principios del siglo XX. El edificio era una pirámide de tres pisos con una cúpula, y su originalidad radicaba en su atrevida arquitectura, ya que colocaba la cruz equilátera no en forma cuadrada sino circular. El palacio del patriarca estaba cerca del santuario y, por los restos que se conservan, es fácil entender la distribución interior: comedores, pisos privados, lugares de culto, un refectorio e incluso baños termales. Otro agradable descubrimiento se encuentra a pocos metros de la catedral, donde hay lagares de piedra para moler la uva. Parece ser que también había barriles de terracota para almacenar el vino, y la peculiaridad de éstos era que se colocaban mitad sobre el suelo y mitad bajo tierra para que el vino estuviera siempre fresco. El cultivo de la uva fue idea del Catholicos Nerses III, que también había pensado en un sistema de canalización del agua para llevar las aguas del cercano río Kasakh a las tierras cultivadas. En 1937 se abrió un pequeño museo en el emplazamiento de las ruinas, y hoy en día el museo se ha ampliado para incluir una inscripción griega de Catholicos Nerses III, "el constructor", que atestigua la construcción de Zvartnots, un reloj de sol tallado en una losa de piedra que decoraba la catedral, cerámica de arcilla de la época y muchos otros objetos descubiertos por los arqueólogos. Algunas fuentes informan de que la Catedral de Zvartnots está pintada en el Monte Ararat en uno de los frescos que decoran la Sainte-Chapelle de París. Esto no es muy probable, ya que los frescos se pintaron durante tres siglos después de que un terremoto destruyera la iglesia. En el año 2000, la catedral de Zvartnots fue incluida, junto con las iglesias de Echmiadzin, en la lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO. Un dibujo de la catedral apareció en el primer billete de 100 dramas y una maqueta de la misma se conserva en el Museo Histórico de Ereván.