Balıkesir’in Ayvalık ilçesinde, Gazi Kemal Paşa Mahallesi’nde bulunan ve kent dokusunun en önemli bileşenlerinden olan Ayazma Kilisesi adı ile de bilinen Panagia Phaneromeni Ayazması, neo-klasik üslûpla ve yöresel malzeme olan sarımsak taşı ile inşa edilmiştir. Tarihi geçmişinin XIX. yüzyıl başlarına kadar ulaştığı belirtilse de 1867 yılında Sakız Adalı Kaptan Mihalis Papazis’in harcamalarıyla alana ilk ayazmanın yapıldığı bilinmektedir. 1890 yılında ise mevcut ayazma kaldırılarak yerine daha büyük bir ayazma inşa edilmiştir. Panagia, Ortodokslar tarafından Hz. İsa’nın annesi Meryem Ana’ya verilen isimdir. Bizans ve Ortodoks ikonografisinde kiliselerdeki Meryem Ana betimlerine ve ikonalarına da Panagia denilmektedir. Phaneromeni ise canlanan, yeniden ortaya çıkan, görünen anlamındadır. Yani Meryem Ana’ya atfedilen bir sıfattır. Kilisenin inşa edildiği alandan çıkan suyun kutsal sayılmasından ve kutsal su anlamına da geldiğinden Ayazma ismi verilmiştir. Kiliseye ait bir rivayette, 16 yaşında bir kız çocuğunun rüyasında gördüğü Meryem Ana, kızı bir alana doğru götürüp, akan kaynaktan su içmekte ve çocuğa da suyu işaret etmektedir. Daha sonra kızın rüyasında gördüğü alanı tarif etmesi ve işaret ettiği yerde yapılan kazı çalışmaları sonucu, Meryem Ana ikonası ve kaynak suyu bulununca buraya Ayazma inşa edilmiştir.

Ayazma Kilisesi, ikonasının bulunduğu 1852 yılındaki kazıdan, Rum halkının bölgeden mübadele ile ayrıldığı 1922 yılına kadar, başta Ayvalık olmak üzere çevre bölgelerdeki Ortodoks halkı için bir ibadethane olarak kullanılmıştır. Ayrıca içerisinde şifalı ve kutsal olduğuna inanılan sulardan dolayı, çevre bölgeler başta olmak üzere Rumeli gibi uzak yerlerden de çeşitli hastalıklardan yakınan çok sayıda kişi tedavi amacıyla geliyor ve ayazma yapısının içinde kalıyorlardı. Yapının aslında çoğu kilise yapısında var olan ve en kutsal alanlardan sayılan apsis kısmının bulunmamasından, dini kaygılar ile de inşa edilmediği öne çıkan görüşler arasındadır.

1950 yılından itibaren bir zeytincilik işletmesi olarak kullanılmaya başlanan yapı, 1976 yılında ise zeytinyağı işletmesine dönüştürülmüş ve özgün yapısını yitirmeye başlamıştır. Bursa Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kurulu’nun 28.02.1989 gün ve 795 sayılı kararı ekinde, 30A envanter numarası ile tescil edilen (Balıkesir İ.K.T.M. ve Müze M.Dök.) ve 1925 yılında yapılan mübadeleden sonra özel mülkiyete geçen yapı, 02.05.2001 yılında Kültür Bakanlığı tarafından kamulaştırılmıştır. 2011 yılında Balıkesir Müzesi tarafından Prof. Dr. Ömer Özyiğit danışmanlığında, ayazmada yapılan kazılar sonucunda, 1867 ve 1890 yılında inşa edilen ayazmalarının havuzları bulunmuştur. Ardından hazırlanan rölöve, restitüsyon ve restorasyon projeleri, Bursa Anıtlar Kurulu’nca 2012’de onaylanmış; 2016 yılının Ekim ayında Ayvalık Belediyesi ile birlikte 33 farklı sponsor ile başlatılan restorasyon çalışmaları ise 2018 yılının Haziran ayında tamamlanarak yapı halkın ziyaretine açılmıştır.