تعتبر الكنيسة البيزنطية، التي تُسمى أيضاً بكنيسة البتراء، مثالاً رائعاً على فن العمارة الأثرية في البتراء في الفترة البيزنطية، وتقع على أرض مرتفعة في وسط المدينة شمال الشارع المعمّد، وهي عبارة عن بازيليكا مكوّنة من ثلاثة ممرات، مع ثلاث حارات على الطرف الشرقي وثلاث بوابات غربية، وإن المواد المستخدمة في بناء الكنيسة، بما في ذلك النوافذ والأبواب والنقوش البارزة، تعود إلى العصر النبطي والروماني. وتعتبر الكنيسة البيزنطية نقطة اكتشاف تضم 150 من البرديات التي زودت العلماء بمعلومات قيمة عن الحياة في كل من البيزنطية البتراء وفي المناطق الريفية المحيطة بها.