Церковь Успения Пречистой Богородицы сохранилась со времен средневековья, когда в городе проживала большая армянская община. Купцы-армяне имели неплохие отношения с Золотой Ордой и всегда сопровождали генуэзцев в их факториях. Генуэзская колония Монтекастро появилась в устье Днестра в 1261 году, и церковь, вероятно, построили тогда же, но точно не позже конца XIV века. Есть версия, что изначально это был жилой корпус греческого монастыря, который армяне перестроили в храм.
Храм имеет приземистую форму с Т-образным планом, поскольку мусульманские власти запрещали строить христианские церкви выше мечетей.
В течение столетий Армянская церковь неоднократно перестраивалось и расширялось. На стенах сохранились старинные росписи и средневековые мраморные плиты (хачкары) с высеченными надписями, самая ранняя из которых датируется X в. Армянская церковь была действующей до 1940 г.