Ο ναός της Παναγίας είναι τρίκλιτη θολοσκέπαστη βασιλική, τα τρία κλίτη της οποίας δεν είναι σύγχρονα.Πριν από το 1300 που δεν προσδιορίζεται το χωριό με την ονομασία Μέρωνας (πρώτη μνεία για το Μέρωνα γίνεται σε ενετικά έγγραφα του 13ου αιώνα), αλλά Ελία που σημαίνει φωτεινός και μικροί οικισμοί όπως του Αγίου Ιωάννη, του Αγίου Γεωργίου, τα Μετόχια στους οποίους υπήρχαν και οι αντίστοιχοι ναοί. Από τον οικισμό του Αγίου Ιωάννη που βρίσκεται απέναντι, οι κάτοικοι ένα βράδυ είδαν μια παράξενη λάμψη, ένα φως.
Αποφάσισαν να πλησιάσουν, αφού το φως επέμενε για συνεχόμενα βράδια και βρήκαν ότι αυτή η λάμψη προέρχονταν από ένα βάτο στο εσωτερικό του οποίου διέκριναν ένα «σανίδι» που στην αρχή θεώρησαν ότι πρόκειται για πλαστήρι (εργαλείο που πλάθεται το ψωμί).
Το «σανίδι» αυτό, το πήραν και το έφεραν στο Άγιο Ιωάννη. Το επόμενο βράδυ προς έκπληξη τους, ανακάλυψαν ότι το «πλαστήρι» είχε επιστρέψει στη θέση του εκπέμποντας και πάλι την ίδια λάμψη. Οι κάτοικοι έβαλαν φωτιά στο βάτο που κάηκε χωρίς όμως το «σανίδι» να καεί μαζί του. Τότε ήταν που διέκριναν ότι το υποτιθέμενο «σανίδι –πλαστήρι» ήταν μια εικόνα της Παναγίας.
Το σκηνικό της μεταφοράς επαναλήφθηκε για μία φορά ακόμα κι έτσι οι κάτοικοι αποφάσισαν να χτίσουν στο σημείο μια εκκλησία και καθώς πίστεψαν πως στο συγκεκριμένο σημείο «μέρεψε» η Χάρη της, το χωριό πήρε το όνομα Μέρωνας.
Η απάντηση που επιβεβαιώνει περίτρανα την παράδοση λέει, ότι το κομμάτι αυτό του ξύλου που εστάλη χρονολογείται από το 1240 με απόκλιση 30 χρόνων πάνω ή κάτω. Πάνω στην εικόνα έγινε ένα είδος ακτινογραφίας, που βεβαιώνει ότι υπάρχει υπόστρωμα που δείχνει ότι αυτό το κενό σήμερα ξύλο, ήταν ζωγραφισμένο.
Από το 1300 εγκαταστάθηκε εκεί ο πολύ γνωστός από τη ιστορική του δράση Αλέξιος Καλλέργης ο οποίος κι έφερε από την Κωνσταντινούπολη αγιογράφους που τοιχογράφησαν την εκκλησία που σήμερα αποτελείται από 3 κλίτη. Το ένα είναι του Αγίου Γεωργίου το άλλο της Κοιμήσεως της Θεοτόκου, ενώ το τρίτο των Αποστόλων Πέτρου και Παύλου, που είναι μεταγενέστερη προσθήκη, έγινε σύμφωνα με την παράδοση για προσηλυτισμό.
Η αρχική φάση του ναού, κυρίως με βάση τον τοιχογραφικό του διάκοσμο, τοποθετείται στο δεύτερο μισό του 14ου αιώνα. Τότε τοποθετούνται το κεντρικό κλίτος και το βόρειο, το οποίο είναι αφιερωμένο στον Άγιο Γεώργιο. Το νότιο κλίτος, αφιερωμένο στους Αγίους Αποστόλους Πέτρο και Παύλο προστέθηκε αργότερα, γύρω στον 16ο αιώνα, σε μια εποχή που έχει αρχίσει να εκλείπει από την Κρήτη η παράδοση της τοιχογράφησης των ναών. Μεταγενέστερα τοποθετήθηκε και το μικρό μονόλοβο καμπαναριό στη νότια όψη του ναού. Το κεντρικό κλίτος καλύπτεται από οξυκόρυφη καμάρα και άλλα δύο από μισή καμάρα, ενώ επικοινωνούν μεταξύ τους με μεγάλα τοξωτά ανοίγματα.
Ο ναός της Παναγίας φέρει τοιχογραφικό διάκοσμο στο κεντρικό και στο βόρειο κλίτος του. Πρόκειται για ένα από τα πιο ενδιαφέροντα τοιχογραφικά σύνολα του δεύτερου μισού του 14ου αιώνα στην Κρήτη. Εντάσσεται σε μια ομάδα μνημείων, των οποίων ο διάκοσμος φανερώνει τη διάδοση μιας τεχνοτροπίας που προέρχεται από την Κωνσταντινούπολη. Η ανώτερη ποιότητα της ζωγραφικής εκτέλεσης εντάσσει τις τοιχογραφίες του ναού στο πιο αντιπροσωπευτικό δείγμα της ομάδας.
Η ύπαρξη αυτής της ζωγραφικής μπορεί να ερμηνευθεί από το γεγονός ότι ο ναός της Παναγίας ανήκε στην οικογένεια των Καλλέργηδων. Οικόσημα της οικογένειας βρίσκονται εντοιχισμένα στο εξωτερικό του ναού αλλά και ανάμεσα στις τοιχογραφίες στο εσωτερικό του. Πρόκειται για μια από τις πιο γνωστές και ισχυρές ελληνικές οικογένειες της εποχής, η οποία κατείχε εκτεταμένα φέουδα στην περιοχή της Άνω και Κάτω Συβρίτου, που τα διατήρησε καθ όλη τη διάρκεια της Βενετοκρατίας. Είναι πιθανό λοιπόν οι Καλλέργηδες να είχαν καλέσει ζωγράφο από την Κωνσταντινούπολη για την τοιχογράφηση της εκκλησίας.
Ως προς την εικονογραφία, στο κεντρικό κλίτος διατάσσονται θέματα του Χριστολογικού κύκλου, όπως είναι η Γέννηση, η Μεταμόρφωση, η Βαϊοφόρος, η Σταύρωση, αλλά και παραστάσεις από το Βίο της Παναγίας, στην οποία είναι αφιερωμένο το κλίτος.
Στο βόρειο κλίτος υπάρχουν σκηνές από το Συναξάριο του Αγίου Γεωργίου και ο Ακάθιστος Ύμνος.
Η κατάσταση διατήρησης στο νότιο κλίτος δεν είναι ιδιαίτερα καλή.
Τεχνοτροπικά στις τοιχογραφίες της Παναγίας του Μέρωνα διαπιστώνουμε τη διείσδυση της ιδεαλιστικής ζωγραφικής των μέσων του 14ου αιώνα, στην ορθή αντίληψη και οργάνωση της ανθρώπινης μορφής, στην οργανική διάρθρωση των συνθέσεων, στο σφικτό πλάσιμο του προσώπου, στη χρήση ζωηρών χρωμάτων.
Δείγμα της ίδιας τεχνοτροπίας αποτελεί και η θαυμάσια φορητή εικόνα της Παναγίας της Οδηγήτριας, που βρίσκεται στο ναό και η οποία πιθανότατα αποτελούσε αφιέρωμα των Καλλέργηδων.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει και το ξυλόγλυπτο τέμπλο του ναού και οι εικόνες του, χαρακτηριστικό δείγμα της λαικής παράδοσης του 19ου αιώνα. Ο ναός έχει μέσα πολλές φορητές εικόνες μεγάλης αξίας, με σπουδαιότερη την Παναγία την Οδηγήτρια, που φιλοτέχνησε ο Αγγελος Ακοτάντος και έκανε δώρο στο Ναό ο Αλέξιος Καλλέργης. Η εικόνα έχει χαρακτηριστεί τόσο από τους κριτικούς τέχνης όσο και από επισκέπτες ως η Μόνα Λίζα του Βυζαντίου.
Ο ναός έχει μέσα πολλές φορητές εικόνες μεγάλης αξίας, με σπουδαιότερη την Παναγία την Οδηγήτρια, που φιλοτέχνησε ο Αγγελος Ακοτάντοςκαι έκανε δώρο στο Ναό ο Αλέξιος Καλλέργης.
Η εικόνα της Παναγίας Οδηγήτριας έχει χαρακτηριστεί τόσο από τους κριτικούς τέχνης όσο και από επισκέπτες ως η Μόνα Λίζα του Βυζαντίου.
Η εικόνα της Παναγίας της Οδηγήτριας ονομάστηκε έτσι καθώς έχει ζωγραφιστεί στη Μόνη Οδηγών της Κωνσταντινούπολης και δημιουργήθηκε περίπου κατά τα τέλη του 14ου αιώνα.
Είναι φτιαγμένη από αυγοτέμπερα σε ξύλο και η προετοιμασία της είχε γίνει σε ύφασμα ενώ είναι και ντυμένη με φύλλο χρυσού.
Παρά τις πολύ εκτεταμένες φθορές στη ζωγραφική επιφάνειά της, μπορούμε ακόμα να ανασυνθέσουμε την παράσταση της Παναγιάς Οδηγήτριας στον καθιερωμένο εικονογραφικό τύπο του Παλλαδίου της Κωνσταντινούπολης και φαίνεται η Παναγία, από την οποία έχει σωθεί μόνο το κεφάλι και ο λαιμός της, σε προτομή και μετωπική στάση να κρατάει το Χριστό στα αριστερά της.
Από τον ολόσωμο Χριστό, μόνο το κεφάλι και ο λαιμός έχουν σωθεί.
Είναι βέβαιο όμως πως ο Χριστός ευλογούσε με το δεξί χέρι και κρατούσε κλειστό ειλητάριο με το αριστερό ενώ στις επάνω γωνίες της παράστασης υπάρχουν δύο κόκκινα μετάλλια με τις προτομές των αρχαγγέλων Μιχαήλ και Γαβριήλ να σεβίζουν.
Στο χρυσό κάμπο της εικόνας έχουν επίσης σωθεί τα γράμματα [Οδη]ΓΗ[τρια] σε κόκκινη κεφαλαιογράμματη γραφή, τα συμπιλήματα Θ[εο]Υ, από το Μητήρ Θεού, καθώς και το Ι[ησου] CX (ριστό) C.
Άλλες φορητές εικόνες επίσης σπουδαίες είναι: Η Παναγία του Πάθους, η στέψη της Θεοτόκου, ο Άγιος Γεώργιος ο Κεφαλοφόρος, η ένθρονος Θεοτόκος, το μαρτύριο του Άγιου Ιωάννη του Πρόδρομου κ.α.Οι εικόνες είναι του 14ου και 15 αιώνα, ενώ είναι όλες σε πολύ καλή κατάσταση μετά τη συντήρηση που τους έχει γίνει.
Πρόσφατα έγινε και μία ανασκαφή στο δάπεδο του ναού όπου βρέθηκαν 13 τάφοι και ένας ιδιαίτερα προσεγμένος που πιστεύεται να είναι και ο τάφος του κτήτορα Αλέξιου, καθώς έτσι συνηθίζονταν, ο οποίος όπως βρέθηκε συλημένος.
