اتخذ البناؤون من عمود (مار سمعان) مركزا لبنائها بشكل صليب، ذراعه الشرقي أطول قليلا من الأذرع الثلاثة الأخرى المتساوية.
وتبلغ مساحة الكنيسة 5000 مترا مربعا.
وبدئ العمل ببنائها عام 476 م، وتم الانتهاء منها سنة 490 م. ثم أضيفت ملحقات الكنيسة بعد ذلك لسنوات، وهي: (الدير الكبير، وبيت المعمودية، والمقبرة، وبعض دور السكن لطلاب العلم، وفنادق للضيوف)، حتى بلغت مساحة البناء الإجمالية 12000 مترا مربعا.
في عامي 536 و 528 م، وقعت زلازل في المنطقة، فألحقت ضررا بالكنيسة.
بعد دخول المسلمين، بقيت الكنيسة بيد أصحابها مقابل دفع الجزية، واستمر الأمر على ذلك إلى أن استعادها الروم مجددا في أواسط القرن العاشر الميلادي، حينما انتصر (نقفور) الرومي على الحمدانيين في حلب عام 970 م، فبنى حولها سورامدعما بـ 27 برجا.
تحولت الكنيسة من مركز ديني إلى قلعة عسكرية حصينة، في منطقة حدودية بين الروم والمسلمين، وعرفت من يومها بقلعة سمعان.
سماها والي حلب بعد خروج الروم بقلعة سمعان لنزع الصفة الكنسية عن الموقع.
