Ναός του Αγίου Αθανασίου στην πόλη των Ιωαννίνων υπήρχε πιθανότατα από τη βυζαντινή εποχή. Με την εκδίωξη των χριστιανών από το Κάστρο μετά το 1611 απετέλεσε τον μητροπολιτικό ναό της πόλης. Ο ναός αυτός καταστράφηκε κατά την πολιορκία του Αλή Πασά των Ιωαννίνων το 1820-1822 και ο σημερινός ανοικοδομήθηκε το 1831-1832. Πρόκειται για μια μεγάλη τρίκλιτη θολοσκεπή βασιλική με διώροφο γυναικωνίτη στα δυτικά.

Αξιοθαύμαστο είναι το ξυλόγλυπτο τέμπλο που χρονολογείται μάλλον το 1833, έτος κατά το οποίο έγιναν οι δεσποτικές εικόνες από τον ζωγράφο Δημήτριο Γκρετζάλη στη Νίζνα της Ουκρανίας. Ο ναός τοιχογραφήθηκε στο ιερό και τον τρούλλο το 1835-1836 από τον ζωγράφο Θεοδόσιο Ζώη και τον γιο του Κωνσταντίνο από τα Ιωάννινα, ενώ οι υπόλοιπες τοιχογραφίες του ναού έγιναν το 1843 από τον ζωγράφο Πέτρο Γεωργιάδη, πρωτοψάλτη της Μητροπόλεως Ιωαννίνων.