Aya Fotini Katedrali, günümüzde Gazi Bulvarı ile Halit Ziya Bulvarı’nın kesiştiği alanda yer almaktaydı. Günümüzde bu alanda Kayahan İş Merkezi bulunmaktadır. Fakat katedral ilk inşa edildiğinde deniz kenarındaydı. Venedik arşivlerinde yapılan son çalışmalarla, bu alandaki yapıların geçmişi hakkında yeni bilgiler elde edilmiştir. 1600 yılına ait kayıtlarda, bu alanda bir şapel (küçük kilise), mezarlık ve metropolitin ev olarak kullandığı bir yapı olduğundan söz edilmekte ve kilisenin adı da Aya Fotini olarak geçmektedir. Hatta kayıtlarda kilisenin çizimlerine de yer verilmiştir. Dolayısıyla, bu kayıtların ortaya çıkmasından önce, 1658 yılında yapıldığı bilinen bu yapının daha eski tarihli olduğu anlaşılmaktadır. Kayıtlardan, 1600 yılında Rum metropolitliği ile İzmir’de yaşayan Venedik cemaati arasında bir anlaşma yapıldığını da öğreniyoruz. Bu anlaşmaya göre Venedikliler, kilisenin bulunduğu arsanın bir bölümüne karşılık, kalan diğer bölümüne Rum cemaati için yeni dinî yapılar inşa etmeyi kabul etmiştir. Anlaşma doğrultusunda 1600 yılında başlayan inşa faaliyetleri de 1624 yılına kadar devam etmiş ve bu süre zarfında yapılan faaliyetlerin Venedik arşivlerindeki kayıtlardan takip edilmesi mümkündür.
Aya Fotini Kilisesi’nin 1624 yılındaki görünümü, 19. yüzyılın ikinci yarısına ait İzmir fotoğraflarındaki görünümünden çok farklıdır. Dönemin Osmanlı yasaları gereği, yeni kilise inşa etmek yasak olduğu için dinî amaçlarla kullanılan Aya Fotini Kilisesi, kilise görünümünde olmayan bir yapı olarak tasvir edildiği söylenebilir.
Tanzimat ve Islahat fermanları kapsamında hayata geçirilen düzenlemeler, gayrimüslim tebaayı Müslüman tebaa ile eşit konuma getirmiş ve bu gelişmeler Aya Fotini Katedrali’nin bilinen hâliyle inşa edilmesinin önü açmıştır. Katedrali karakterize eden apsisler ve Hz. İsa’nın göğe yükseldiği yaşı temsilen dikilen 33 metre yüksekliğindeki çan kulesi, 1854-1856 yılları arasında yapılmıştır. Yapıldığı dönemde İzmir’in en yüksek yapısı olan Çan Kulesi, dönemin İzmir silüetinde oldukça dikkat çekicidir. Körfeze giriş yapan gemiler için fener işlevi de gören kuleye, 1893 yılında saat eklenmiş ve bu tarihten itibaren saat kulesi olarak da kullanılmaya başlanmıştır.
Samiriyeli Azize Photini’ye adanmış olan Aya Fotini Katedrali, İzmir’in en büyük Ortodoks Rum kilisesi ve aynı zamanda metropolitlik merkeziydi. İzmirli yerli Rumların en büyük dinî yapısı olan bu katedral, Büyük İzmir Yangını’nda yıkılmıştır. Lozan Barış Anlaşması’ndan sonra, Türkiye ile Yunanistan arasında nüfus mübadelesi yapılmış ve bu kapsamda İzmirli yerli Rumlar, Yunan ana karasına göç etmişlerdir. Çoğunlukla İzmir’den göçen Rumların yaşadığı Atina’daki Yeni İzmir (Nea Smirni) Mahallesi’nde 1930’lu yıllarda Aya Fotini adında bir kilisenin inşa edilmiş olması, İzmir’deki Aya Fotini’nin İzmirli Rumlar için ne kadar önemli olduğunu gösteren çarpıcı bir anekdottur. İlginçtir, bu kiliseye 1996 yılında İzmir’deki orijinaline sadık kalınarak 33 metre yüksekliğinde bir çan kulesi de eklenmiştir.