Biserica de tip navă, cu două turle, una deasupra naosului (dărâmată) şi una clopotniţă deasupra pronaosului, cu acces pe o scară melc, amenajată pe latura de nord, iart în cadrul arhitecturii vechi a oraşului Târgovişte, evoluţia tipului de biserici de plan dreptunghiular atinge un moment de apogeu prin construirea acesteia de către Matei Basarab ca o replică a bisericii Stelea, edificată de Vasile Lupu în semn de împăcare şi preţuire faţă de domnul Ţării Româneşti. Pisania de deasupra uşii bisericii atestă terminarea acesteia la 15 septembrie 1650, purtând hramul Sfântul Nicolae şi fiind ctitorită de Matei Basarab şi soţia sa Elina. Noul hram, Sfinţii Împăraţi este atribuit bisericii în timpul epocii brâncoveneşti pentru a se deosebi de biserica Sf. Nicolae Androneşti. între 1731 şi 1732, a trebuit să fie reparată şi acoperită cu şindrilă de către jupân Vasalache Frumuşica şi din nou, în 1753, de către fiul său Dragomir şi fraţii acestuia care au învălit-o şi au zugrăvit-o şi au făcut tâmpla şi amvonul afară, făcânduse ctitori noi. În 1821 turcii au prefăcut biserica în geamie, iar apoi i-au dat foc, părăsind-o. A trebuit să fie reparată dar, în 1845, e din nou parasită iar ruinarea se instalează treptat până la începutul secolului XX cand atât Dimitrei Onciul cât şi Nicolae Iorga deplangeau starea precară a monumentului. Cu o contribuţie semnificativă din partea lui George Enescu se va reface acoperisul în 1919. Inscripţiile păstrate în interiorul bisericii ne fac cunoscute numele zugravilor care au colaborat la împodobirea pereţilor în anul 1753 şi anume popa Ioan zugravul ajutat de fiul său Gheorghe şi de un Ioan, ieromonah de la schitul Săteni.