Bütsantsi kirikute struktuur ja välimus on selle impeeriumi tuhandeaastase ajaloo jooksul oluliselt arenenud. Varased kirikud põhinesid tihedalt Rooma kodanlikust ja religioossest arhitektuurist pärit mustritel. Bütsantsi impeeriumi keskaastatel ehitatud kirikud kaldusid järgima ainulaadset arhitektuurilist plaani, millel olid suured ja rikkalikult kaunistatud kuplid. Impeeriumi kahanevatel aastatel püstitatud Bütsantsi kirikud olid sageli vähem rikkalikult kaunistatud ja neil hakkas ikoonide sein.
Esimesed Bütsantsi kirikud ehitati Rooma eeskujul, kuna Bütsantsi impeerium oli Ida-Rooma impeerium. Nendel kirikutel oli tavaliselt basiilika paigutus. Seda tüüpi põrandaplaanil on kaks rida sammasid, mis eraldavad osaliselt ristkülikukujulise konstruktsiooni küljes olevad vahekäigud ja toetavad ka katust. Basiilika otsas asub tavaliselt kumer apse. Mõnikord lisati sellele struktuurile tiivad, mis tekitasid ristikujulise kuju, kuid need olid üldiselt lühemad kui basiilika peasaal.
Kui Bütsantsi impeeriumi kultuur muutus põhjalikumalt kreekapäraseks, tekkis Bütsantsi kiriku uus stiil. Hagia Sophia, võib-olla kõige kuulsam Bütsantsi hoone üldse, tutvustab selle stiili põhijooni. Selles kirikus on keskkuppel ja sellest väljuvad neli võrdse pikkusega tiiba. See on oluline kõrvalekalle traditsioonilisest basiilika plaanist ja see sai võimalikuks tänu arhitektuurilistele edusammudele, mis tegid võimalikuks suuremate kuplite ehitamise.
Bütsantsi kirikute religioosne kunst kasutas tavaliselt kõige nähtavamate pindade kaunistamiseks rikkalikke materjale. Jõukate piirkondade kirikud oleksid täielikult kaetud mosaiikidega, mis bütsantslastel silma paistsid. Klaasikilde ja kuldlehte kasutati koos erksate värvide loomiseks ja valguse mõju suurendamiseks, mida täiustatud kuplikonstruktsioon võimaldas Bütsantsi kirikutesse. Kirikute kaunimaks muutmiseks kasutati marmorit ja muid kalleid materjale ning kuigi mõnes kirikus oli religioosseid freskosid, eelistati mosaiike.
Bütsantsi kirikute kunstiteostel kujutati tavaliselt stiliseeritud religioosseid tegelasi. Need kujundid pidid andma edasi sümboolset ja vaimset sõnumit, mitte aga täpselt kujutama inimese kuju. Varased kirikud, nagu San Vitale Ravennas, kujutasid mõnikord äratuntavaid inimfiguure, kuid hilisematel aastatel muutus see palju harvemaks. Inimkuju kujutamine isegi usulistel põhjustel oli Bütsantsi kirikus vastuoluline ning 700. aastatel algas ikonoklasmi periood, mille käigus hävis suur osa kirikukunstist. Sel perioodil püstitatud kirikud ei olnud tavaliselt kaunistatud inimeste kujutistega, isegi mitte stiliseeritud.
Impeeriumi kahanevatel aastatel võeti ikoone taas omaks. Bütsantsi impeeriumi viimastel sajanditel ehitatud Bütsantsi kirikute seintel polnud mitte ainult religioosseid kujutisi, vaid ka ikoonide müür kiriku esiküljele. See sein kaeti täielikult Bütsantsi ikoonidega, maalitud stiliseeritud viisil, mis oli välja kujunenud sajandeid varem. Kiriku kaunistamine sel perioodil oli üldiselt vähem rikkalik, kuna impeeriumi varandus oli hääbumas.