IX საუკუნის მეორე ნახევრიდან ბანა (ახლანდელი Penek) ქართველთა სამეფოს სატახტო ქალაქად იქცა. სუმბატ დავითის ძე (XI საუკუნის I ნახევრის მემატიანე) იხსენიებს ბანას IX –X სს. ამბების მოთხრობისას: ადარნასემ, ქართველთა მეფის _ დავით ბაგრატიონის ძემ, `აღაშენა ბანა ხელითა კვირიკე ბანელისათა, რომელი _ იგი იქმნა პირველ ეპისკოპოს ბანელ~. `მატიანე ქართლისაÎს~ მიხედვით, ბანაში დაიწერეს ჯვარი 1030 წლის ახლო ხანებში ბაგრატ IV-მ და ბიზანტიელმა ელენემ. ბანას ეკლესიაში იმარხებოდნენ ერთ დროს ბაგრატიონები; უკანასკნელად იქ დაასვენეს ვახტანგ IV (1442-1445) და მისი მეუღლე სითი-ხათუნ, ფანასკერტელის ასული. ვახუშტი ბატონიშვილი ასე აღწერს ბანას: `ამ წყალზედ (ბანა-ფანასკერტის წყალზე), მთაში, არს ბანა, აწ უწოდებენ ფანაქს. აქ არს ეკლესია გუნბათიანი, დიდი, შვენიერად ნაგები, კეთილ-შვენიერ ადგილს, აღაშენა მეფე ადარნესემ, და დაფლულ არიან მეფენი, იჯდა ეპისკოპოზი მწყემსი ფანასკერტისა და სრულიად ტაოსი, ოლთისისა და ნარუმაკისა (ნარიმანისა) და აწ არს ცალიერი~. ბანას არქიტექტურის შესახებ პირველი ჩანაწერები გერმანელ ბოტანიკოსს, კარლ კოხს ეკუთვნის, რომელმაც ბანა 1843 წელს ჯერ კიდევ დაუნგრეველი იხილა. 1877-78 წლებში, რუსეთ-თურქეთის ომის დროს, ეკლესიის გარშემო რუსის `ოტრიადი~ იდგა. ასევე თავისი ბანაკი ჰქონდათ იქ ოსმალებსაც. ყირიმის ომის დროს ბანა ციხედაც კი გადუქცევიათ. 1881 წელს, როდესაც დ. ბაქრაძემ ნახა ბანას ტაძარი, მას მხოლოდ გუმბათი ჰქონდა ჩამოქცეული. 1881 წელს ე. ვეიდენბაუმს ბანა უკვე დანგრეული ხვდება. 1881 წელს იქ ჩასული დ. ბაქრაძე, რომელმაც გამოაქვეყნა ტაძრის მოკლე აღწერა, ასევე უკვე გუმბათჩამოქცეულ ტაძარს ნახულობს.

ბანას ხუროთმოძღვრების კვლევა, რეალურად, ექ. თაყაიშვილმა დაიწყო. 1902 წელს, როცა მან ბანა პირველად ინახულა არქიტექტორ ს. კლდიაშვილთან ერთად, ტაძარი უკვე ძალზე დანგრეული იყო. შემდეგ, 1907 წელს ექ. თაყაიშვილმა კვლევა არქიტექტორ ა. კალგინთან ერთად განაგრძო (პუბლიკაცია 1909 წელს გამოქვეყნდა). `1907 წელს, როდესაც მეორეხელ ვინახულე ბანა, _ წერს ექვთიმე თაყაიშვილი, _ სურათი კიდევ უფრო სამწუხარო იყო~. 1917 წელს ბანა ნახა ექ. თაყაიშვილის ექსპედიციის წევრმა ი. ზდანევიჩმა, რომლის სიტყვები ბანას შესახებ, ვფიქრობთ, ზუსტად განსაზღვრავს იმ განწყობას, რომელიც აქ მისვლისას გეუფლება: `არანაკლებ მნიშვნელოვანია პეიზაჟი, რომელიც პენეკს აკრავს. ყველა ფერის _ დაწყებული ნაცრისფერითა და ცისფერით, ვიდრე ლაჟვარდოვნამდე და ლურჯამდე, და ვარდისფერით ვიდრე ალისფერამდე და მეწამულამდე _ სრულიად შიშველი პლასტები მთებისა და ბორცვებისა ქაოსად ისეა არეული, რომ მათ შუა აღმართული ტაძარი ყოფს ლურჯ ფერებს წითელი ფერებისაგან, გადაიტანს რა პირველს მარცხნივ, მეორეს კი დასავლეთით. და დავიტირეთ რა ნანგრევები, ოლთისამდე ჩვენ იმ მიწაზე მივდიოდით, რომელიც სისხლით იყო გაპოხილი~. მართლაც, მშვენიერია ტაოს ბუნება ჭრელ-ჭრელი და მკვეთრი ფერადოვანი მთებით, ხოლო მათ შუა `ამოზრდილია~ ბანა, როგორც გვირგვინი ამ დიდებული ბუნებისა. XX საუკუნის ბოლო მეოთხედში ბანა რამდენჯერმე მოინახულა და საკუთარი კვლევის შედეგები გამოაქვეყნა აშშ-ში მოღვაწე ქართველმა ხელოვნებათმცოდნემ ვ. ჯობაძემ. ბანაზე მუშაობდნენ ფრანგი მკვლევრები ჟ. და მ. ტიერები, რ. ედვარდსი და სხვანი. ბანას არქიტექტურა ადგილზე უნახავად განიხილეს გ. ჩუბინაშვილმა, ვ. ბერიძემ, ნ. ზაქარაიამ, აგრეთვე რ. მეფისაშვილმა და დ. თუმანიშვილმა, რომელთაც საკუთარი გამოკვლევები წიგნებადაც გამოსცეს. ბანას კათედრალი წარმოადგენს გუმბათიან როტონდას მასში ჩაწერილი ტეტრაქონქით, რომელიც უწყვეტი გარშემოსავლელითაა გარშემორტყმული. მისი ცენტრალური ნაწილი გეგმაში ჯვრის ფორმისაა. თანატოლი მკლავები დაბოლოებულია სვეტებზე გადაყვანილი თაღებით, რომლებიც აფსიდების კედლებს იკავებენ. აღმოსავლეთი ექსედრა სხვა დანარჩენებისაგან განსხვავდება. აქ ექვსი ერთნაირი სვეტი 2.00 მ-ის სიმაღლის კედელზეა აღმართული. აღმოსავლეთი აფსიდის კოლონებს იონიური კაპიტელები აქვს, რომლებიც ოდნავ განსხვავდებიან ერთიმეორისაგან. ჯვრის მკლავებს შუა სივრცე შევსებულია სამ-სამსართულიანი ოთახებით, რომლებიც ერთმანეთის თავზე ლაგდებიან და ერთიმეორეს კიბის ვიწრო უჯრედებით უკავშირდებიან. პირველი და მეორე სართულის ოთახები ჯვრის ორსავე გვერდითა მხარეებზე ორმაგი ნალისებრი თაღებითაა გახსნილი, რომლებიც ეყრდნობა იონიური კაპიტელებით შემკულ კოლონებს. მესამე სართულის ოთახები სამკუთხა ფორმისაა, ასევე ორივე მხრით გახსნილია მხოლოდ თითო სადა თაღით. ყოველი სამსართულიანი მოცულობა გუმბათის მძლავრ საყრდენს წარმოადგენს, რომელიც ჯვრის გადაკვეთაზე მასიური 3/4 კოლონებით არის გამაგრებული. ბანას კათედრალური ტაძრის მშენებლობის ეპოქის შესახებ, მიუხედავად სუმბატ დავითისძეს პირდაპირი მითითებისა (ბანა კვირიკე ბანელის ხელით აუშენებია ადარნასე ქართველთა მეფეს), აზრთა სხვადასხვაობა წარმოიშვა. დ. ბაქარაძე და ექ. თაყაიშვილი ენდნენ მემატიანის ცნობას და როგორც დ. თუმანიშვილი წერს, თაყაიშვილი `დაეჭვებისათვის ვერავითარ საფუძველს ვერ ხედავს~. მას ემხრობიან ქართველ ხელოვნებათმცოდნეთაგან შ. ამირანაშვილი, სომეხთაგან _ ნ. ტოკარსკი, ს. მნაცაკანიანი; ევროპელთაგან _ ი. სტრიგოვსკი, ტიერები, რ. ედვარდსი. ნაკლებად ნდობა წყაროსი და უფრო მეტად მემატიანის ჩანაწერის სხვაგვარი ინტერპრეტაციის აუცილებლობა ქართულმა ხელოვნებათმცოდნეობითმა სკოლამ აუცილებლად ჩათვალა ბანას არქიტექტურული ფორმებისა და მისი მხატვრული სტილის განხილვის კვალად. ბანას ტაძრის სხვაგვარ დათარიღებას გვთავაზობს გ. ჩუბინაშვილი. მის აზრს იზიარებენ ნ. სევეროვი, ვ. ბერიძე, ირ. ციციშვილი, რ. მეფისაშვილი და დ. თუმანიშვილი, შ. დელვუა, ჰ. ნიკელი, ე. ნოიბაუერი, ვ. პონომარევი. დ. თუმანიშვილი წერს: `სახელოვნებათმცოდნეო ანალიზის მეთოდთა მოშველიებით ჩატარებულმა კვლევამ იგი (გ. ჩუბინაშვილი) დაარწმუნა, რომ ეს ნაგებობა შეუძლებელია IX- X საუკუნეებს ეკუთვნოდეს, არამედ VII საუკუნის უნდა იყოს~. ავტორი თავადაც ამ აზრს იზიარებს და ცდილობს განავრცოს გ. ჩუბინაშვილის არგუმენტები. ამავე დროს, ვ. ჯობაძე ვერანაირ აუცილებლობას ვერ ხედავს, ეჭვქვეშ დააყენოს ბანას მატიანისეული დათარიღების საკითხი და მას X საუკუნის I ნახევრის ძეგლთა რიგში განიხილავს. მშენებლობის პერიოდების საკითხს ნათელს მოჰფენს მხოლოდ ძეგლის გათხრა და კომპლექსური შესწავლა.