Η παράκτια θέση του ναού του Αγίου Στεφάνου, πλησίον της περιοχής «Παλιός» Μανταμάδου, συσχετίζεται με την ανάκαμψη στα νησιά του Αρχιπελάγους μετά το 961, οπότε αποκαταστάθηκε η ασφάλεια στο Αιγαίο.
Ο ναός, κηρυγμένος ως ιστορικό διατηρητέο μνημείο με φορέα προστασίας την Εφορεία Αρχαιοτήτων Λέσβου (Β.Δ. 30-09-1938, ΦΕΚ 373/Α/14-10-1938), ανήκει στον τύπο του απλού τετράστυλου σταυροειδούς εγγεγραμμένου με κυλινδρικό τρούλο. Το ιερό καταλαμβάνει το ανατολικό τμήμα του σταυρικού τετραγώνου. Στην ανατολική όψη ξεχωρίζουν οι τρείς αψίδες του Ιερού, με ημικυκλική κάτοψη, με την κεντρική να είναι υψηλότερη και ευρύτερη των πλαγίων. Μονόλοβα στενά παράθυρα, με πλίνθινα τόξα από ακτινωτά διατεταγμένες πλίνθους, διανοίγονται στις πλευρικές και στην κεντρική αψίδα.
Η εξαιρετικά περιορισμένη χρήση κεραμοπλαστικού διακόσμου μόνον στα παράθυρα των αψίδων και η έλλειψη γείσων εντείνουν τον αυστηρό χαρακτήρα του μνημείου.
Αναφορές για τον ναό συναντάμε μετά τα μέσα του 19ου αιώνα. Ο Βρετανός περιηγητής Charles Newton αναφέρει τον ναό ως ασκεπή στα μέσα του 19ου αιώνα (1852), με αφορμή την κατάρρευση του τρούλου ο οποίος παρέσυρε ταυτόχρονα τα κεντρικά τμήματα των υποκείμενών του θόλων, των κεραιών του σταυρού και τμήματα των σφαιρικών τριγώνων, ενώ στη θέση του τοποθετήθηκαν ξύλινοι δοκοί και κάλυψη με κεραμίδια.
Η είσοδος επιτυγχάνεται από τη μοναδική θύρα στη δυτική όψη στον νάρθηκα, ο οποίος αποτελεί μεταγενέστερη προσθήκη σε κοντινό χρόνο από την αρχική κατασκευή του ναού.
Στο μνημείο εντοπίζονται αρκετές όψιμες επεμβάσεις, πολλές από τις οποίες αποτελούν νεότερες προσθήκες του 20ού αι., λόγω της εκτεταμένης χρήσης τσιμέντου. Ενδεικτικές είναι το στεγασμένο προστώο στα δυτικά του ναού, καθώς και το μεταγενέστερο της κατασκευής του ναού δάπεδο του εσωτερικού χώρου, από δίχρωμα γκρίζα και λευκά βότσαλα, το οποίο διατηρεί ποικιλία διακοσμητικών μοτίβων, με χαρακτηριστικό το ομφάλιο με δικέφαλο αετό που διαμορφώνεται στη συμβολή των κεραιών του σταυρού.
Οι τοίχοι του ναού και της μεταγενέστερης προσθήκης του νάρθηκα είναι δομημένοι με ημιλάξευτους και αλάξευτους ευμεγέθεις λίθους από τοπικό τραχείτη ερυθρότεφρου χρώματος.
Τυφλά αψιδώματα, που διαμορφώνουν τις μακρές όψεις του μνημείου κατ’ αντιστοιχία των θόλων εσωτερικά, προσδίδουν πλαστικότητα και συνδέουν τον ναό με την αρχιτεκτονική της Κωνσταντινουπόλεως, ενώ τον τοποθετούν χρονικά στο τέλος του 10ου αι. Η τριμερής διάταξη της στέγης του νάρθηκα απαντάται επίσης τον 10ο αι. σε ελλαδικούς ναούς. Η στέγαση των γωνιακών διαμερισμάτων με διαμήκεις ημικυλινδρικές καμάρες, η διαμόρφωση των παραθύρων της κεντρικής αψίδας με πλίνθινο τόξο και σταθμούς από κοινή τοιχοποιία, όπως και οι διαστάσεις τους, είναι συνήθεις στους μεσοβυζαντινούς ναούς.
Στοιχεία, ωστόσο, που επιτείνουν την πρωιμότητα χρήσης του χώρου και ενδεχομένως του μνημείου είναι τα κινητά ευρήματα που εντοπίσθηκαν κατά τη διάνοιξη αποστραγγιστικής τάφρου, μεταξύ των αντερεισμάτων και των τάφων που αποκαλύφθηκαν και που πιστοποιούν την ταφική χρήση του χώρου πριν από την διαμόρφωση του πλατώματος, τα οποία χρονολογήθηκαν στον 12ο αι.
Η κακή κατάσταση διατήρησης του μνημείου, λόγω της εγκατάλειψής του τη μεταβυζαντινή περίοδο και του συνδυασμού των δυναμικών καταπονήσεων, της γήρανσης των υλικών και της φυσικής φθοράς, αλλά και της κατάρρευσης των κεραιών του θόλου του από σεισμό και της κατερχόμενης υγρασίας, που είχε προκαλέσει φθορά στο επίχρισμα και το συνδετικό κονίαμα, επέβαλε τη στερέωση, αποκατάσταση και ανάδειξη του μνημείου, με μέριμνα αρχικά του Εκκλησιαστικού Συμβουλίου του Ιερού Ναού Παμμεγίστων Ταξιαρχών Μανταμάδου και ακολούθως, από το έτος 2017, απολογιστικά και με αυτεπιστασία από την Εφορεία Αρχαιοτήτων Λέσβου.
