Η Παναγία Παντάνασσα βρίσκεται στο βορειότερο άκρο του νομού Άρτας, κοντά στη λίμνη Ζηρού και πάνω στην παλαιά εθνική οδό Ιωαννίνων-Πρεβέζης. Απέχει 17 χιλ. από την Άρτα και 5 χιλ. από τη Φιλιππιάδα.
Μεσοβυζαντινό μνημείο, της ακμής του Δεσποτάτου της Ηπείρου, ήταν ένα από τα δύο μοναστήρια που ίδρυσε ο δεσπότης Μιχαήλ Β΄ Κομνηνός, σε ένδειξη μεταμέλειας για τον έκλυτο βίο που διήγε και την άσχημη συμπεριφορά του απέναντι στην σύζυγό του, μετέπειτα αγία Θεοδώρα. Αυτή είναι η πληροφορία που παραδίδεται από τον μοναχό Ιώβ Μελία (13ος), βιογράφο της αγίας Θεοδώρα.
Το καθολικό της μονής Παντάνασσας υπήρξε ένας από τους μεγαλύτερους ναούς του Δεσποτάτου. Οικοδομήθηκε στα μέσα του 13ου αιώνα από τον Μιχαήλ Β΄, ενώ στα τέλη του αιώνα, προστέθηκε το περίστωο που περιβάλλει το ναό, πιθανότατα από το γιο του, Νικηφόρος Α’. Φαίνεται, όμως ότι το μοναστικό συγκρότημα υπέκυψε από νωρίς στην καταστροφική δράση των φυσικών φαινομένων. Τον 15ο αιώνα το καθολικό είχε υποστεί, ήδη σημαντικές ζημιές. Στους επόμενους αιώνες η μονή οδηγήθηκε στην εγκατάλειψη. Μάλιστα ο μητροπολίτης Άρτας, Σεραφείμ Ξενόπουλος (β’ μισού19ου αιώνα) θεωρεί ότι το μοναστήρι καταστράφηκε το 1692. Το 1820 ο Άγγλος περιηγητής, Thomas Hughes γράφει στο βιβλίο του «Travels in Sicily, Greece and Albania» ότι στην περιοχή υπάρχουν ερείπια ναού κάτω από ψηλά δέντρα και ότι οι τοίχοι του σώζονται σε μεγάλο ύψος. Το 1836, το κτιριακά κατάλοιπα τράβηξαν την προσοχή του ηγούμενου της μονής Προδρόμου, Παρθένιου ο οποίο επισκεύασε το μικρό παρεκκλήσι του αγίου Βασιλείου, στη νότια πλευρά του καθολικού. Αυτός είναι και ο λόγος που το μικρό ναΰδριο διασώθηκε στα νεώτερα χρόνια, διατηρώντας ικανοποιητικά στοιχεία για την αποκατάσταση του τρούλου του, που πραγματοποιήθηκε υπό τον καθηγητή Π. Βοκοτόπουλο.
Τα ερείπια του μοναστηριού ταύτισε για πρώτη φορά με την Παναγία Παντάνασσα, ο μητροπολίτης Άρτας, Σεραφείμ Ξενόπουλος, ο Βυζάντιος στα τέλη του 19ου αιώνα. Ως το 1970, παρέμεναν εγκαταλελειμμένα, επιχωμένα και καλυμμένα από πυκνή βλάστηση. Το 1971 ο Π. Βοκοτόπουλος ξεκίνησε εκτεταμένες εργασίες ανασκαφής και μελέτης του καθολικού που διήρκησαν χρόνια. Εκτός από πλήθος κινητών ευρημάτων, αποκαλύφθηκαν σημαντικά στοιχεία για την μορφολογία του ναού που ανασκεύασαν την αρχική εντύπωση για τον αρχιτεκτονικό τύπο που αντιπροσωπεύει. Επιστέγασμα των εργασιών αυτών ήταν η αποκατάσταση του τρούλου του παρεκκλησίου με τον κεραμοπλαστικό διάκοσμο της τοιχοποιίας του.
Σήμερα τα ερείπια του ναού της Παντάνασσας δεν επιτρέπουν στον επισκέπτη να ανασύνθεσή του. Αμυδρά υποδηλώνεται το αρχικό μεγαλείο του μεγάλου κτίσματος και σίγουρα το μικρό παρεκκλήσι του αγίου Βασιλείου είναι μάρτυρας της πρώτης, επιβλητικής του εικόνας.

Αρχιτεκτονική: Σύμφωνα με τον Π. Βοκοτόπουλο το καθολικό του μοναστηριού της Παναγίας Παντάνασσας, με συνολικές διαστάσεις κάτοψης 27,30Χ15μ, περίπου, ανήκει σε σπάνια παραλλαγή του σύνθετου σταυροειδούς εγγεγραμμένου ναού με σαφείς επιδράσεις από την αρχιτεκτονική της Κωνσταντινούπολης.
Πέντε συνολικά τρούλοι διαμορφώνονταν στις οροφές του. Ο μεγάλος, κεντρικός τρούλος υψωνόταν στο σημείο που συναντιόνταν οι κεραίες του σταυρού. Οι κίονες που τον στήριζαν στο εσωτερικό ήταν ανάλογου μεγέθους. Τρεις από τις βάσεις αυτών των κιόνων βρέθηκαν στις ανασκαφικές εργασίες. Οι άλλοι τέσσερις τρούλοι, γύρω από τον κεντρικό, ήταν μικρότεροι και κάλυπταν τους γωνιαίους χώρους.
Το ιερό ήταν τριμερές, είχε δηλαδή αυτόνομους χώρους που ορίζονταν με κάθετους τοίχους και επικοινωνούσαν μεταξύ τους με θυραία ανοίγματα. Στα ανατολικά διαμορφώνονταν τρεις κόγχες.
Στα δυτικά του καθολικού, ο νάρθηκας είχε τρία θυραία ανοίγματα για να επικοινωνεί με τον κυρίως ναό και δύο εισόδους, μία στη βόρεια και μία στη νότια πλευρά. Τον ναό περιέβαλε το περίστωο, πιθανό έργο του Νικηφόρου Α’ και της συζύγου του Άννας Παλαιολογίνας. Η μεγάλη στοά σε σχήμα Π περιέτρεχε όλες τις πλευρές του καθολικού. Στα ανατολικά της άκρα διαμορφωνόταν δύο τρουλαία παρεκκλήσια. Το βόρειο δεν είναι γνωστό που ήταν αφιερωμένο. Το νότιο του αγίου Βασιλείου έχει διασωθεί ως σήμερα. Το περίστωο στηριζόταν σε διπλή κιονοστοιχία, στη νότια και δυτική πλευρά και σε πεσσούς, στη βόρεια.

Επιγραφές: Σε έναν από τους δύο κίονες που αναστηλώθηκαν από τη δυτική πλευρά του περιστώου διακρίνονται δύο επιγραφές: Η μία «Ιω(άννης) Δεσπότ(ης)/ Σπάτας» αναφέρεται στον Αλαβανό, Γκίνη (Ιωάννη) Μπούα Σπάτα που υπήρξε δεσπότης της Άρτας μεταξύ 1374 και 1399. Η δεύτερη βρίσκεται στα αριστερά της: «Κ(ύρι)ε Ι(ησο)ύ Χ(ριστ)έ Υιέ Θ(ε)ού».
Σε άλλη επιγραφή στον βορειοδυτικό κίονα υπάρχει χαραγμένο το όνομα: «ΜΙΧΑΗΛ ΜΠΟΥΝΙΛασ».
Τέλος, σε πλίνθινη πλάκα, που βρέθηκε στις ανασκαφικές εργασίες, πιθανότατα προερχόμενη από το περίστωο υπάρχει εγχάρακτο το όνομα του Νικηφόρου Α’.
Τοιχοποιία και εξωτερικός διάκοσμος: Η τοιχοδομία του ναού ακολουθούσε, στο μεγαλύτερο μέρος, το πλινθοπερίκλειστο βυζαντινό σύστημα, δηλαδή λίθοι που περιβάλλονται από μία ή δύο σειρές πλίνθων. Οι εξωτερικοί τοίχοι του καθολικού κοσμούταν από τρεις σειρές αψιδωμάτων, σαφές στοιχείο επιδράσεις της αρχιτεκτονικής της Κωνσταντινούπολης. Από τις πλίνθους που αποκαλύφθηκαν στην ανασκαφή ανακαλούνται στοιχεία του πλούσιου κεραμοπλαστικού διακόσμου, όπως αβακωτές ζωφόροι, οδοντωτές ταινίες κά.

Γλυπτός διάκοσμος: Τα πλούσια ευρήματα της ανασκαφικής έρευνας αποκάλυψαν ένα ενδιαφέρον σύνολο γλυπτού διακόσμου από το εσωτερικό του ναού που χαρακτηρίζεται από ποιότητα και ποικιλία.
Αρχικά είναι τα κιονόκρανα (λιγοστά βρέθηκαν ολόκληρα) από τον κυρίως ναό και το περίστωο που προέρχονται από παλαιοχριστιανικά και αρχαία κτήρια. Αξιοσημείωτα είναι τα ίχνη επιχρύσωσης που διασώζονται σε αρκετά τμήματα, ενώ παρατηρούνται πολλές ομοιότητες με τα κιονόκρανα της αγίας Θεοδώρας, στην Άρτα.
Μια άλλη κατηγορία γλυπτών αποτελεί η μαρμάρινη διακόσμηση των πυλώνων στις εισόδους του ναού, έντονα επηρεασμένη από την ρωμανική, μεσαιωνική τέχνη της Ευρώπης.
Τέλος, στη βυζαντινή τεχνοτροπία κατατάσσονται τα ανάγλυφα που προέρχονται, κυρίως από το τέμπλο και τα προσκυνητάρια του ναού.

Τοιχογραφίες: Από τις τοιχογραφίες του ναού σήμερα σώζονται μόνο λιγοστά σπαράγματα. Αναγνωρίζονται συλλειτουργούντες ιεράρχες στο βόρειο και νότιο τοίχο, ολόσωμοι άγιοι με ειλητάρια (περγαμηνές) και ζώνη με γεωμετρικό διάκοσμο.
Ξεχωριστή και με ιδιαίτερο ιστορικό ενδιαφέρον είναι η παράσταση της Παναγίας με τον Χριστό μπροστά στο στήθος που στέφει ζεύγος ηγεμόνων με δύο παιδιά. Η επιγραφή ενημερώνει ότι πρόκειται για τον δεσπότη Νικηφόρο Α (1269-1296), την σύζυγό του Άννα και τα δύο τους παιδιά.
Το καθολικό έφερε τοιχογραφίες και στους εξωτερικούς τοίχους όπως δείχνουν λιγοστά ίχνη.

Η περιοχή της Παντάνασσας χρησιμοποιήθηκε μετά την ερήμωση του καθολικού ως κοιμητήριο όπως αποδεικνύουν αρκετές ταφές γύρω από το ναό. Παλαιότερα είχε βρεθεί κοντά στη μονή μεγάλος παλαιοχριστιανικός άμβωνας (σήμερα στην Αρχαιολογική Συλλογή της Παρηγορίτισσας). Δεν μπορούμε, όμως να γνωρίζουμε, ούτε από ποια εκκλησία προέρχεται, ούτε αν χρησιμοποιήθηκε στην μονή.