Çarşı Mahallesinde, Kahramanmaraş Caddesi güney yakasında yer alan kilise, Osmanlı öncesi dinsel mimari yapıtlardan günümüze kalan en eski yapıdır. Erken Bizans Dönemi yapı özellikleri gösteren kilise 6-7. yüzyılllarda yapılmış olmalıdır. Nartekssiz 3 nefli bazilika planında, inşa edilen kilisede taşıyıcı sütunlar ve sütun başlıklarından bazıları Roma Dönemi Klasik yapılarından alınan devşirme malzemedir.

Asıl adı Aya Basil/St. Anna Kilisesi olan yapının halk tarafından bilinen adı Küçük Ayvasıl Kilisesidir. Çarşı Mahallesinde, Kahramanmaraş Caddesi güney yakasında yer alan kilise, Osmanlı öncesi dinsel mimari yapıtlardan günümüze kalan en eski yapılardandır. Erken Bizans Dönemi yapı özellikleri gösteren kilise 6-7. yüzyıllarda yapılmış olmalıdır. Nartekssiz 3 nefli bazilika planında, inşa edilen kilisede taşıyıcı sütunlar ve sütun başlıklarından bazıları Roma Dönemi Klasik yapılarından alınan devşirme malzemedir.

 1923 yılına kadar aktif olarak kullanılan kilise camiye dönüştürülmeyen Trabzon yapılarındandır. Şehirdeki en eski kiliselerden biri olduğu yıpranmış olan kitabesinden anlaşılmaktadır. Güney giriş kapısı üzerindeki kabartma Yunanca yazıtta kilisenin 884-5 yılında yeniden inşa edildiği belirtilmektedir. Bizans İmparatoru Basil'in Konstantinopolis'te ve başka yerlerde imar faaliyetlerinde bulunduğu bilinmektedir. Millet, İkonoklast Dönemde onarılan yapılardan birisinin de Trabzon Azize Anna Kilisesi olduğunu ileri sürmektedir. Bu dönemde inşa edilen yapının önceki plana sadık kalınarak yapılmış olduğunu Ballance gibi birçok araştırmacı belirtmektedir. Apsisler de dahil olmak üzere tüm tüm duvar işçiliğinin tek tip olduğundan hareketle kilisenin tamamen yenilendiği anlaşılmaktadır. 

Trabzon’da günümüze gelebilen kiliseler içerisinde kubbesiz olan bu yapı, beşik tonoz örtü sistemi ile de erken dönem yapısı olduğunu göstermektedir. Kilisenin batı tarafında olması muhtemel olan narteksin varlığı araştırmacılar tarafından tespit edilmiş olsa da günümüzde bunu destekleyecek zemin kat penceresi dışında herhangi bir iz bulunmamaktadır. Naosun yuvarlak kemer ve beşik tonoz örtüsünü taşıyan yuvarlak kesitli sütunlar, anik dönem tapınaklarından devşirilmiştir. Bu sütunların kaide ve başlıkları iyonik düzende ve üzerleri şevron dizimi süslemelidir. Pencere üzerindekiler de dahil olmak üzere tüm kemerler Bizans mimari özelliği olarak tuğladandır. Pencerelerin çokgen delikli taş şebekeleri, Ortaçağda sevilerek kullanılan malzemelerdendir. Güney kapısının üzerindeki mermer kabartmanın da klasik dönemden (arşitrav parçası/lahit kapağı) kaldığı değerlendirilmektedir. Ancak üzerindeki kabartma kompozisyon çözülememiştir. Bu rölyefin üzerinde birkaç küçük taş oyma kıvrımlı haçlar ve diğer motifler, Ermeni kiliselerinde sıkça görülen tarzdadır. Bu kiliseye daha sonraki zamanlarda Kaymaklı Manastırı’ndan getirilmiş olabileceği Ballance tarafından ileri sürülmüştür.  Kilisenin içerisi, günümüzde çok seçilemeyen fresklerle doludur.