Dedicada a San Gregorio, la antigua catedral de Zvartnots fue construida a mediados del siglo VII con la intención de superar la grandeza de la cercana catedral de Echmiadzin. Según diversos historiadores, la construcción resultante era una obra maestra, arquitectónicamente innovadora y de una belleza inusual. Constaba probablemente de una enorme cúpula central de casi cincuenta metros de altura, rodeada por diversos ábsides colocados de manera que proporcionaban al conjunto un aspecto circular. Hay constancia de que el templo estuvo en funcionamiento hasta finales del siglo X, pero a partir de entonces la ausencia de noticias respecto a él es total. Las causas de su destrucción son, por consiguiente, desconocidas pero alrededor de esa época se erigió una copia en la antigua ciudad de Ani, hoy día en Turquía. Los restos de la edificación permanecieron enterrados hasta que fueron sacados a la luz a comienzos del siglo XX.