Ο ναός ανήκει στον τύπο του απλού τετρακιόνιου σταυροειδούς εγγεγραμμένου, με οκταγωνικό τρούλο αθηναϊκού τύπου και χρονολογείται στο 12ο αι.. Στα ανατολικά φέρει τρίπλευρη εξωτερικά αψίδα Ιερού και κόγχη Πρόθεσης, ενώ χαρακτηριστική είναι η απουσία κόγχης Διακονικού. Στα δυτικά υπήρχε καμαροσκεπής νάρθηκας, από τον οποίο σήμερα σώζονται μόνο ελάχιστα λείψανα της θεμελίωσης και η γένεση της καμάρας στην εξωτερική όψη του δυτικού τοίχου. Το εσωτερικό του ναού είναι κατάγραφο με αξιόλογες τοιχογραφίες, έργο άγνωστου τοπικού εργαστηρίου. Η χρονολόγηση των τοιχογραφιών αρχικά τοποθετήθηκε στα όρια του 12ου και 13ου αι., επειδή το μεγαλύτερο μέρος των παραστάσεων εκφράζει μια συντηρητική τάση. Αργότερα συγκριτικές μελέτες τοποθέτησαν τη ζωγραφική, με βάση τεχνοτροπικά και εικονογραφικά στοιχεία, στο 13ο αι., άποψη που είναι και η επικρατέστερη. Τα θέματα επιλέγονται από το συνήθη εικονογραφικό κύκλο που απαντάται στους ναούς της μεσοβυζαντινής περιόδου. Η παρουσίασή τους ακολουθεί τα καθιερωμένα εικονογραφικά σχήματα της εποχής και η τοποθέτησή τους γίνεται με αρκετή συνέπεια και συμμετρία. Στον τρούλο εικονίζεται ο Παντοκράτορας ένθρονος και χαμηλότερα η Θεοτόκος δυτικά, ο Άγιος Ιωάννης Πρόδρομος ανατολικά και δύο στηθαίοι Αρχάγγελοι βόρεια και νότια, σε μετάλλια, μεταξύ των οποίων παρεμβάλλονται τέσσερις σεβίζοντες άγγελοι, ενώ στα σφαιρικά τρίγωνα σώζονται κατάλοιπα παραστάσεων των τεσσάρων Ευαγγελιστών. Στο τεταρτοσφαίριο της αψίδας του Ιερού εικονίζεται η Πλατυτέρα, η οποία διατηρείται αποσπασματικά, και στον ημικύλινδρο τέσσερις Ιεράρχες, στην Πρόθεση παριστάνεται ο Ιησούς Εμμανουήλ στην καμάρα, η Φιλοξενία του Αβραάμ στο βόρειο τοίχο και η Θυσία του Αβραάμ στον ανατολικό τοίχο, ενώ στο Διακονικό σκηνές από τη ζωή του Αγ. Νικολάου. Το νοτιοδυτικό διαμέρισμα είναι αφιερωμένο στον κύκλο του Πάθους του Χριστού, το βορειοδυτικό στο Μαρτύριο του Αγίου Γεωργίου, όπου και η αξιόλογης τέχνης παράσταση του Αγίου Γεωργίου έφιππου δρακοντοκτόνου στο βόρειο τοίχο, ενώ στις υπόλοιπες επιφάνειες εικονίζονται ευαγγελικές σκηνές και ολόσωμοι Άγιοι. Τέλος, ελάχιστα κατάλοιπα τοιχογραφιών σώζονται στη δυτική, εξωτερική όψη του ναού, οι οποίες κοσμούσαν τον κατεστραμμένο σήμερα νάρθηκα. Ο ναός υπέστη σοβαρές ζημιές από τη σεισμική δραστηριότητα των τελευταίων δεκαετιών του 20ου αι., οι περιορισμένες ωστόσο πιστώσεις δεν επέτρεψαν παρά μόνο την εφαρμογή, περίπου μία δεκαετία αργότερα, άμεσων μέτρων προστασίας του τοιχογραφικού διακόσμου και την περιμετρική περίδεση του ναού από την τότε αρμόδια 1η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων. Οι συγκεκριμένες επεμβάσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τα έτη 2008 και 2009 και χάρη σε αυτές αποφεύχθηκε η περαιτέρω επιδείνωση της στατικής κατάστασης του μνημείου. Η αποκατάσταση των ναών του Χριστού, του Αγίου Αθανασίου και του Αγίου Γεωργίου κατέστη τελικά δυνατή μετά την ένταξη τους στο συγχρηματοδοτούμενο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Αττική» του ΕΣΠΑ 2007-2013. Το έργο, με τίτλο «Αποκατάσταση Ι. Ν. Αγίου Αθανασίου, Αγίου Γεωργίου του Τροπαιοφόρου και Μεταμορφώσεως του Σωτήρος Χριστού στον Ελαιώνα Μεγάρων» υλοποιήθηκε από τη Διεύθυνση Αναστήλωσης Βυζαντινών και Μεταβυζαντινών Μνημείων του ΥΠ.ΠΟ.Α., από το 2014 έως το 2016, «αναζωογονώντας» τα μνημεία και αναβιώνοντας την ανάμνηση της παλιάς τους αίγλης.