Церковь была построена в 630 году католикосом Эзром I, который был патриархом Армянской церкви. Он расположен в 15 минутах ходьбы от центра Эчмиадзина. Как и многие другие религиозные комплексы в Армении, из церкви Святой Гаяне открывается прекрасный вид на гору Арарат которая является святой.
Святая Гаяне была настоятельницей, которая приняла мученическую смерть в 301 году от армянского царя Трдата (Тиридата Великого) из-за того, что отвергла любовь, которую он питал к ней. А 3 столетия спустя на том самом месте, где она приняла мученическую смерть, была построена церковь Святой Гаяне.
Согласно рассказам армянского историка Агафангела, молодую и красивую римскую монахиню по имени Pиспиме заставили выйти замуж за римского императора Диоклетиана. Вместе с Рипсиме и Гаянэ вместе с группой монахинь покинули Рим и бежали в Армению. Армянский царь-язычник Трдат получил письмо от императора Диоклетиана о красоте монахини Риспиме. Король узнал, где прятались монахини. Как рассказывают исторические свидетельства, сначала он влюбился в Рипсиме, а затем в Гаянэ. После того, как они отказались быть с Трдатом, он замучил и убил их. Сейчас на местах их могил, стоят две уникальных в своем роде церкви, которые были включены в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО в 2000 году.