Из повествования так называемого продолжателя Товмы Арцруни (после X в.) исследователям известно, что на Ахтамаре было не менее пяти церквей и часовен. Храм Сурб Хач (Святого Креста, 915–921 гг.; длина 17 м, ширина 14 м, высота 24 м, зодчий Мануэл) – архитектурный тип тетраконха с угловыми нишами, композиционно восходит к церкви св. Эчмиадзин в Зорадире (провинция Васпуракан). Сохранилось два слоя фресок. В росписи барабана представлена история Адама и Евы, в куполе, как полагают исследователи, было изображение Креста или композиции «Вознесение Креста»; внизу, в трёх ярусах, представлен обширный цикл, иллюстрирующий земную жизнь Иисуса Христа. Последовательность расположения фресок отличается как от византийских, так и от западных программ росписи: композиция «Второе пришествие Иисуса Христа» над входом южной экседры является прототипом византийской редакции «Страшного Суда». Исследователи находят необычным присутствие в храме царской ложи в виде богато оформленной антресоли в южной апсиде, куда вели внешние лестницы. Наружные объёмы южной и северной апсид и диагональных ниш имеют многогранное членение. Фасады украшены объёмными рельефами в четыре регистра, которые, по мнению Александра Яковлевича Каковкина, «по сюжетному и иконографическому многообразию, глубокому символизму не имеют себе равных... на всём христианском Востоке». На фасадах представлены образы из Священного Писания, персонажи, связанные с распространением христианства в Армении, представители рода Арцруни, а также изображение виноградной лозы, опоясывающей храм, сцены сбора винограда, охоты, пира, бегущих диких животных. Посвящение храма отражено в композиции «Вознесение Креста», расположенной под центральным окном западного фасада, по сторонам от которого представлена сцена поднесения царём Гагиком модели храма Иисусу Христу. В 1316 г. к северо-востоку от храма возведена часовня, в 1763 г. с юга пристроена высокая колокольня, с запада четырёхколонный гавит. К юго-востоку от храма расположено кладбище с многочисленными хачкарами XIII–XVII вв. Среди сооружений выделяются также порт с высокой плотиной и крепостной стеной над ней, тачар (шумер. букв. – большой дом, храм, дворец) – несохранившаяся купольная постройка с дворцом Гагика.