Звартноц оказался плодом творческой переработки известных образцов при воплощении амбициозной идеи создания подобия Небесной Церкви. Триумфальный пафос художественного образа Звартноца, его величественный облик и выразительная мощь непревзойдённой скульптурной пластики определялись ориентацией на такие образцы. Конкретные элементы композиции могли быть позаимствованы из тетраконха собора Эчмиадзин и тетраконхов с обходом в Сирии и Северной Месопотамии V–VI вв., которые были, несомненно, знакомы создателю Звартноца. С ротондой Гроба Господня Звартноц связывают наличие круглого обхода центральной купольной ячейки, диаметр кольцевой стены (в Иерусалиме 36,32 м, в Звартноце 37,4 м). Расположение престола в центре храма, на пересечении рукавов пространственного креста, восходит к раннехристианской традиции: к церкви св. Апостолов в Константинополе (завершена в 337 г.), мартирию св. Вавилы в Каусье, пригороде Антиохии (освящён в 387 г.), и др. Кувуклия Святого Гроба, стоящая посреди ротонды Гроба Господня и окружённая низкой преградой, была в то время круглой, вероятно, восьмиколонной постройкой. Воспроизведением этого образца могут объясняться и присутствие центральной постройки (поскольку храм был возведён над мощами святителя Григория), и решение всего алтарного пространства. По строительной технике, особенностям художественного образа архитектура Звартноца является продолжением раннесредневекового армянского зодчества. В то же время Звартноц – первый армянский храм, в интерьере которого применены круглые колонны и богатый резной декор, в чём проявилось очевидное воздействие византийского зодчества. С позднеантичной концепцией Единого Бога и его центрального места во Вселенной связывается размещение центрического храма посреди открытого двора, каковым исследователи считают платформу Звартноца. С императорской иконографией связаны скульптуры орлов на капителях, символически поддерживающих небосвод Вселенной. Исследователям трудно утверждать, отразилось ли халкидонское вероисповедание католикоса Нерсеса на выборе типа сооружения и его стилистических характеристиках. Существует мнение о возведении Звартноца задолго до известного причащения Нерсеса и епископов по греческому образцу в 652 г., которое трактуется как чисто политический акт, обусловленный присутствием византийского императора Констанция II. Более существенна в этом вопросе политическая и культурная ориентация католикоса, сформировавшаяся в годы обучения и несения военной службы в Византии. Стремлением включить свою страну и паству в лоно имперского единства исследователи объясняют греческие монограммы Звартноца, похожие на императорские монограммы. Звартноц мало копировался. В 650 гг. аналогичный храм был создан в Банаке (грузинский Бана) в армянской провинции Тайк (грузинский Тао), как полагают исследователи, тем же Нерсесом Строителем, который находился там в изгнании. В 670–680 гг. по образцу Звартноца была возведена церковь в Леките в Кавказской Албании (современный Гахский район Азербайджана), а в 1001 г. царём Гагиком Багратуни заложен храм св. Григория (Гагикашен) в Ани. Тем не менее, Звартноц оказал колоссальное влияние на архитектуру стран Закавказья, особенно Армении, зодчество которой в VII в. специалистами часто делится на до- и послезвартноцевское на основе отсутствия или наличия стилистических черт и форм декора, связанных с Звартноцем.