В качестве типичного крестово-купольного храма можно представить церковь Мирелейон. В этом сооружении формы вздымаются пирамидально, а своды «ниспадают» с высоты поставленного в центре купола. Как обычно, купол поднят на барабане. Кольцо из окон в его основании помогает собрать естественный свет в центре храма. Ниже своды распространяются от барабана в четырех направлениях; таким образом, это крест, утвержденный над квадратным планом нижней части.

Восточный рукав соединяется со сводом вимы. Снизу купол поддерживают четыре опоры — пилоны, или, чаще, колонны, — которые подразделяют пространство интерьера на девять ячеек. Четыре угловые ячейки наоса самые маленькие, их своды самые низкие и обычно соответствуют по высоте сводам нартекса на западе и пастофорий на востоке.

Для объяснения происхождения типа крестово-купольного храма предлагались самые разные источники, от сасанидских храмов огня до римских зал для приемов, несмотря на их хронологическую и географическую удаленность от центра Византийской империи. Подобные заключения строились на допущении, что, если два объекта похожи, то они должны быть между собой связаны.

В настоящее время большинство ученых отказалось от такого подхода и пришло к заключению, что крестово-купольные церкви произошли от уже существовавшей церковной архитектуры переходного периода. Кроме того, построить линию эволюционного развития византийской архитектуры с VI по IX вв. вообще не удается: многие здания той эпохи не имеют надежных дат. Но в целом можно сказать, что храмы явно стали мельче.