Trabzon’un güneyinde, Boztepe’de, Tabakhane Deresi’nin doğusunda, Yeni Cuma Mahallesi’nde, yeni Cami Sokağı ile Yeni Cuma Camisi çıkmazının kesiştiği yerdedir.

Kiliseye ismini veren Trabzon’un kurtarıcı ve koruyucu Azizi Eugenios, III. yüzyılda yaşamış Trabzonlu bir Hıristiyan azizdir. Kaya kovuğunda keşiş hayatı yaşayan Aziz Eugenios’un paganizm inancı ile çatıştığı ve bu yüzden de ölümünden sonra aziz ilân edildiği söylenmektedir.

İmparator Diocletianus (MS.285–305) zamanında Trabzon’da da Hıristiyanlığın yayılmasıyla ilgili hareketler başlamıştı. Boztepe’deki bir mabede Eugenios ile arkadaşları MS.281’de saldırıda bulunarak Mithros’un heykelini tepeden aşağıya atarak kırmışlardır. Bunun üzerine Romalılar Eugenios ve arkadaşlarını yakalayarak, işkence edip öldürmüşlerdir. Eugenios’un arkadaşları da onun cesedini doğduğu evin yanı başına gömmüşlerdir.

İmparator Alexios Kommenos (1204–1222) Trabzon’da ayrı bir devlet kurduktan sonra Eugenius’u baş aziz ilân etmiş ve gömüldüğü yere Hagios Eugenios Kilisesini yaptırmıştır. Aziz Eugenios’un kafatasını altınla kaplatmış, üzerini değerli taşlarla süslemiş ve kilisenin güney nefi absidine gümüşten bir lahit içerisinde yerleştirmiştir. Trabzon’un Osmanlılar tarafından fethinden önce kilisenin önde gelenleri Aziz Eugenios’un kemikleri mermer bir blok içerisine koyarak binanın altına gömmüşlerdir. Gümüş lahdin ne olduğu bugün bilinmemektedir. Aziz Eugenios Trabzon azizleri arasında son derece büyük saygı gören bir kişidir. Selçuklular 1228’de bu kiliseye yakın bir yerde ordugâh kurarak şehri kuşatmışlardı. Ancak hücumlar şiddetli bir kasırga ile engellenmiş, bu durum Aziz Eugenios’un manevi gücüne bağlanmıştır. Trabzon sikkelerinin bir yüzünde imparatorun, diğer yüzünde ise Aziz Eugenios’un resmi bulunmaktadır. Şehir surlarının kuzeyinde, kule yanındaki şapelde İmparator I.Aleksios ve diğer imparator freskleri arasında Aziz Eugenios’un asker elbiseleri giymiş freski bulunuyordu.

Aziz Eugenios Kilisesi, günümüze son derece iyi bir durumda gelmiştir. Kapalı Yunan haçı plânında olup, 16 köşeli bir kasnak üzerine oturan kubbe altı paye ile desteklenmiştir. Ne var ki, batı yönündeki giriş son devirlerde yapılan ilavelerle özelliğinden uzaklaşmıştır. Doğu cephesinin ortasında biri büyük, ikisi küçük olmak üzere üç bölümlü apsidi yer alıyordu. Yan apsidler birer pencereli ve yuvarlak olmalarına karşılık orta apsid beş köşeli olup, üç yüzünde üçer penceresi vardır. Ana apsidin pencere hizasından geçen bir friz bu bölümü ikiye ayırmıştır. Osmanlı döneminde buraya bir kapı açılmış ve üzerine de bir kitabe yerleştirilmiştir.

Kuzey cephesindeki bazı izler burada birkaç devrin birbirini izlediğine işaret etmektedir. Burada bazilikaya ait duvarlar, sonradan yapılan kapalı Yunan haçı planlı kilisenin kemerli, beşik tonozlu iki payeli bölümü ile Osmanlı döneminde yapılan minare bu cepheyi oldukça değiştirmiştir.

Bizans dönemine ait narteks de bugün büyük ölçüde özelliğinden uzaklaşmıştır. Fallmerayer’in XIX. yüzyıl başında gördüğü freskler bugün yerinde yoktur. İmparator I.Aleksios Komnenos’tan, İmparator III. Aleksios Komnenos’a kadar tahta geçen imparatorların portreleri narteksin yıkılmış olmasından günümüze ulaşamamıştır. Kilisenin tümü yumuşak bir kalker taşından yapılmıştır. Cephe süslemesinde Bizanslıların çok fazla uyguladıkları tuğla bezeme dekorasyonu burada görülmektedir. Trabzon kiliselerinin esas süslemesi olan tıraşlanmış taş burada da karşımıza çıkmaktadır.

Trabzon’un Rus istilası sırasında ortaya çıkarılan mozaik döşemesinin üzeri kapatılmış bulunmaktadır. D.Talbot Rice’nin sözünü ettiği, kubbe altına rastlayan bu mozaik kare çerçeveler içerisine alınmış 3 m. Çapında bir daire ve iç içe 12 daireden oluşmuştur. Bunun yanı sıra köşelerde kare ve daireler arasında yine yuvarlak motifler dikkati çekiyordu.

Trabzon’un Fatih Sultan Mehmet tarafından fethinden sonra camiye çevrilmiş, kuzeyine bir giriş kapısı ile minare eklenmiştir. Ayrıca kilisenin büyük apsisinde bir giriş daha açılmıştır. Bugün barok üslupta olan bir mihrap eklenmiş ve yanına da son derece ahşap minber konulmuştur. Bu eklerden başka iç mekân kalem işleri ile süslenmiştir. Pandantiflerde görülen yazıları Hattat Hafız Hasan Rıfat yazmıştır.