La chiesa si trova nel centro storico, in piazza Bellini, a fianco della chiesa di San Cataldo e del Teatro dedicato al musicista siciliano. Come in altri edifici religiosi di Palermo, l’armonica fusione di stili artistici che caratterizza l’architettura e le decorazioni sono una testimonianza delle diverse popolazioni che hanno vissuto e governato in Sicilia nei corso dei secoli. La chiesa non è solo unica nella sua bellezza, ma anche nella sua funzione religiosa: è sede della parrocchia di San Nicolò dei Greci, per cui segue il calendario bizantino e rappresenta il punto di riferimento per più di 15.000 fedeli albanesi di rito greco-bizantino presenti in Italia, molti dei quali vivono a Palermo e a Piana degli Albanesi.

Veduta della chiesa della Martorana, a ds San Cataldo con le sue tre cupole arabe

La chiesa fu costruita su pianta a croce greca, tipica delle chiese bizantine del XII secolo, orientata con l’abside a Est e la facciata a Ovest, perché si doveva sempre pregare verso oriente e fu consacrata nel 1149. 
Appena entrati, si resta abbagliati dalla bellezza e dal luccichio dei mosaici dorati che impreziosiscono le volte e gli archi dell’originaria chiesa bizantina. Questo ciclo di mosaici, completato prima del 1151, è il più antico di tutta la Sicilia ed anche il più importante al mondo ed ha un immenso valore artistico.

Bell’effetto coloristico è lo sfondo dei cieli azzurri in contrasto col grigio scuro degli abiti dei personaggi.

Su due colonnine vi si trovano iscrizioni tratte dal Corano in arabo, lingua madre di Giorgio d'Antiochia.

Solo allora le monache di Santa Maria dell’Ammiraglio dovettero svelare il mistero e furono contente di aver "preso in giro" il re Carlo il quale, incredulo, volle assaggiare quel dolce colorato che, a quanto sembra, piacque così tanto da portare l'imperatore ad ordinarne numerosi quantitativi.