Ολόκληρο το κεντρικό κλίτος του ναού καταλαμβάνει ο σημερινός κατάγραφος μεταβυζαντινός ναός του Αγίου Δημητρίου, ο οποίος διαδέχθηκε προηγούμενο μεσοβυζαντινό (12ος-13ος). Ερευνήθηκαν μεταξύ των άλλων και ένας καμαροσκεπής παλαιοχριστιανικός τάφος σε επαφή με το δυτικό τοίχο του εξωνάρθηκα και ένας ακόμη επίσης καμαροσκεπής στο νότιο κλίτος με κτιστή κλίμακα καθόδου που οδηγεί στο εσωτερικό του. Αξιοσημείωτο είναι ότι ο τελευταίος τάφος προϋπήρχε του ναού του Αγίου Δημητρίου.

Η εκκλησία του Αγίου Δημητρίου - Παλαιοχριστιανική Βασιλική Β' (Παλαιοχριστιανικές Βασιλικές είναι τεράστια επιμήκη οικοδομήματα, διαιρούμενα εσωτερικά με κιονοστοιχίες σε κλίτη, καταλήγοντας στην ανατολική μικρή πλευρά σε αψίδα ή κόγχη. Κυριάρχησαν τον 4ο και 5ο αιώνα και ο υπέροχος αυτός τύπος ναού είναι άμεσα συνδεδεμένος με την Αγία Ελένη, τη μητέρα του Μεγάλου Κωνσταντίνου, η οποία σύμφωνα με την παράδοση ανήγειρε πλήθος βασιλικών στην Κωνσταντινούπολη, στην Παλαιστίνη, Βηθλεέμ, στον Πανάγιο Τάφο, στο Σινά στη Ρώμη και στην Ελλάδα).

Ο ναός ανακαινίσθηκε στον 12ο αιώνα και αγιογραφήθηκε τον 15ο. Από την παλαιοχριστιανική σώζωνται μόνο μερικά ερείπια και μέρος του δαπέδου.

Βίντεο: Θωμάς Βαϊνάς, Απρίλιος 2018