ატენის სიონი, რომლის სიმაღლეც 22 მ-ია, ძირითადად მომწვანო-მონაცრისფრო ქვიშაქვის თლილი კვადრებითაა აშენებული. ტაძარს ორი შესასვლელი აქვს - სამხრეთიდან და ჩრდილოეთიდან. სახურავის კუთხეებში ცხვრის თავისა და მინიატიურული ტაძრის გუმბათებია გამოსახული. კედლები შემკულია ორმაგი, ბურთულებიანი კაპიტელებითა და დეკორატიული ნახევარსვეტებით.
ატენის სიონის მთავარი ხიბლი XI საუკუნის ღვთისმშობლის ფრესკებია, რომლებიც ძველ ქართულ ტრადიციას მისდევს. ნაწილობრივ ამითაც განისაზღვრება ის, რომ ტაძარი ღვთისმშობლის სახელობისაა.
ფრესკებზე ნახავ როგორც ქრისტიანულ წმინდანებს, ისე ახალი აღთქმის ამსახველ ისტორიებს - აპოკრიფულ სცენებს ღვთისმშობლის ცხოვრებიდან, ყვედრებას იოაკიმესგან ანასი, ანას ხარებას, ღვთისმშობლის ტაძრად მიყვანებას, ხარებას და სხვა.
ტაძარში ასევე შემონახულია IX-XI საუკუნეების ფრესკული წარწერები, რომლებიც მნიშვნელოვან ისტორიულ ცნობებს შეიცავს და მდიდარ მასალას გვაძლევს საქართველოს ისტორიული და კულტურული ცხოვრებიდან.