L'église fut construite en trois étapes. La partie orientale, la plus ancienne, date de la fin du Xe ou du début du XIe siècle ; la partie centrale fut ajoutée au milieu du XIIIe siècle par le sébastocrator Kaloyan et son épouse Desislava, et l'extension occidentale date du milieu du XIXe siècle. L'église doit avant tout sa renommée à ses fresques de 1259, peintes par des maîtres inconnus sur une couche plus ancienne et considérées comme parmi les exemples les plus complets et les mieux conservés de l'art médiéval des Balkans.
À l'intérieur, les visiteurs découvrent environ 240 personnages peints, dont beaucoup sont remarquablement réalistes. Parmi les points forts figurent les portraits des donateurs Kaloyan et Desislava, les portraits du tsar Constantin Tikh et de la tsarine Irina, ainsi que les 18 scènes de la vie de saint Nicolas. Pour protéger les peintures, la température est maintenue basse et les visites sont strictement encadrées, le temps passé à l'intérieur est donc limité. L'église se dresse dans un jardin calme et arboré.
Facile à combiner avec une excursion sur le Vitosha, l'église de Boyana est incontournable pour tous les amateurs d'art et d'histoire.
