К иному архитектурному типу, разработанному также в эпоху раннего христианства в Армении, относится церковь Гаяне, построенная, по письменным данным, в 630 году. Это купольная базилика с восьмигранным барабаном на четырех внутренних столбах, делящих интерьер сооружения на три нефа. Полуциркульная апсида с двумя прямоугольными в плане приделами по сторонам вписана в четкий наружный абрис здания. Средние секции боковых нефов приподняты выше угловых и перекрыты сводами поперек здания, чем создан поперечный неф.
Внешний облик сооружения имеет крестовокупольное завершение, выявленное на всех четырех фасадах большими щипцами. Церкви Гаяне присущи лаконичность архитектурных и конструктивных форм, их гармоническое единство. Безупречное выполнение гладких каменных поверхностей, арок, сводов и тромпов уже само по себе предопределяет художественную ценность сооружения. Интерьер и внешний облик церкви отличаются уравновешенностью объемно-пространственных форм, стройностью пропорций, подчеркивающих высотность сооружения.
В 1652 году церковь была капитально обновлена, а в 1683 году к ее западному фасаду пристроена галерея, место погребения видных деятелей армянской церкви. Галерея – пятипролетная; центральные три пролета с большими арочными проемами перекрыты куполами, крайние – несколько пониженной высоты, сводчатые, глухие, увенчанные изящными шестиколонными звонницами. Характерные для XVII века архитектурные особенности галереи не нарушают общего художественного облика церкви Гаяне.