Akdağmadeni ilçe merkezinde, Yeşiltepe Mahallesi’nde hâkim bir noktada yer almaktadır. İstanbulluoğlu isminin II. Mahmut döneminde İstanbul’dan Akdağmadeni’ne gelen Rumlar'dan dolayı verildiği düşünülmektedir. Madenciler nahiyesi olarak bilinen Akdağmadeni nüfusunun büyük çoğunluğu Rumlardan oluşmaktaydı. İlçede daha önce başka kiliseler inşa edilmiş olmakla birlikte artan nüfusla ibadet ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu durum Osmanlı arşiv belgelerindeki kayıtlara da yansımıştır. H.1322/M.1905 tarihli arşiv belgesinden ihtiyaca binaen inşasının uygun görüldüğü anlaşılan yapı, üzerinde yer alan kitabesine göre ise 1907 yılında inşa edilmiştir. Bu durum bize yapının inşasının 1905 yılında başladığını ve 1907 yılında tamamlandığını göstermektedir. Kilise Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kurulunun 08.04.1983 tarih ve A-4227 sayılı kararıyla tescil edilmiştir.

Doğu-batı doğrultusunda dikdörtgen planlı olarak inşa edilen kilise üç nefli bazilikal plan tipindedir. Güney ve kuzey cepheler simetrik şekilde düzenlenmiştir. Üçer mazgal pencere iki cephede duvara gömülü halde bulunan ancak cepheden taşan ayaklarla bölümlere ayrılarak hareketlilik getirilmeye çalışılmıştır. Doğu cephede dışarıdan formları anlaşılabilecek şekilde dışarıya taşan üç apsiste birer tane mazgal pencere yer almaktadır. Orta nefin alınlığında yonca, yan neflerin alınlıklarında ise dairesel şekilde pencereler yer almaktadır. Batı cephede kuzey-güney doğrultuda, köşelerde birer ayak ve ortada iki ikiz sütun ile oluşturulan üç bölümlü ve revaklı narteks düzenlemesi görülmektedir. Narteksin üç bölümü de çapraz tonozla örtülüdür. Narteksin üst katında üç tane yuvarlak kemerli, dikdörtgen pencere açıklığı mevcuttur.

Narteks bölümünden Naosa etrafı kademeli olarak yapılmış şeritlerle çevrelenmiş kapıdan geçilmektedir. Üç nefli naos bölümünde orta nef yan neflere oranla daha geniş ve yüksek tutulmuştur. Neflerin üzeri içten beşik tonoz, dıştan kırma çatı ile örtülmüştür. Naosun doğusunda kuzey-güney doğrultusunda dikdörtgen planlı bemanın kuzey ve güneyinde pastoforium mekânlarına açılan yuvarlak kemerli geçiş bulunmaktadır. Nefler doğuda dışarı taşan yarım daire planlı apsisler ile sonlanmaktadır. Yarım kubbe örtülü apsislerden ana apsis, diğerlerine oranla daha geniş tutulmuştur. Naosu batı, kuzey ve güneyden “U” şeklinde çevreleyen galeriye, güneybatıdaki merdivenlerle çıkış sağlanmaktadır. Galerinin doğu ucunda muhtemelen rahipler için düzenlenmiş iki mekân bulunmaktadır.

Kilisenin dış cephesi içine göre daha süslemelidir. Kuzey, güney ve doğu cephelerde pencerelerin kenarlarında dikdörtgen şeklinde dışa çıkıntılar yer almakta ve aşağı doğru kademeli şekilde yapılmış ters üçgenler mevcuttur. Pencere alınlıkları ve kilit taşlarında kabartmalar yer almaktadır. Pencere alınlıklarından birincisinde kilit taşı üzerinde kabartma tekniğinde yapılmış İsa’nın simgesi olan ve Tanrı ile insanlar arasındaki ilişkiyi göstermek için İncil’de kullanılan en önemli sembollerden biri olarak ifade edilen üzüm yaprağı ve meyvesi motifi görülmektedir. İkincisinde çiçek motifi, üçüncü pencerede ise alt kısımda akantus, üst kısımda ise kanatlı melek kabartması yer almaktadır. Yapının ana inşa malzemesi olan düzgün kesme taş malzemeye demir, ahşap ve kireç harcı eşlik etmektedir. Kilise günümüzde cami olarak kullanılmaktadır.

Türkiye ve Yunanistan arasında yapılan mübadele antlaşması gereğince 1924-1927 yılları arasında Akdağmadeni’nde bulunan gayrimüslim Rum nüfus Yunanistan’a göç etmiş ve onların yerine Müslüman nüfus gelmiştir. Mübadele yıllarından sonra cemaati kalmayan yapı bir süre kamu kurumlarınca ofis olarak kullanılmıştır. 1962 yılında dönemin Akdağmadeni belediye başkanı Necati Erdoğan tarafından camiye dönüştürülen ve bir minare eklenen kilise halen cami olarak kullanılmaktadır.