Ο ναός κτίστηκε στα τέλη του 8ου ή αρχές του 9ου αιώνα μ.Χ. προς τιμήν του Αγίου Αθανασίου, του Αγίου της περιοχής του Πεντάσχοινουα, ο οποίος φαίνεται ότι έζησε μεταξύ 620 και 640 μ.Χ.. Με τις ανασκαφές που διεξήγαγε το Τμήμα Αρχαιοτήτων το 2004 και 2005, εντοπίστηκαν τα ερείπια του αρχικού τρίκλιτου ναού, καθώς και οι διαφορετικές του φάσεις. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των ανασκαφών εικάζεται ότι το μνημείο πιθανόν να ήταν σε χρήση μέχρι τις αρχές του 17ου αιώνα.
Το πιο σημαντικό στοιχείο της ανασκαφής ήταν η αποκάλυψη υπόγειου τάφου στο κεντρικό κλίτος. Πιθανολογείται ότι πρόκειται για τον τάφο, στον οποίο εναποτέθηκε το λείψανο του Αγίου Αθανασίου του Πεντασχοινίτου. Περαιτέρω αρχαιολογική έρευνα το 2013 αποκάλυψε αρκετές άλλες ταφές που μαρτυρούν τη χρήση του χώρου ως κοιμητηριακού.
Με στόχο να αναδειχθεί ο ιστορικός χαρακτήρας του Ναού, το Τμήμα Αρχαιοτήτων ενέκρινε μελέτη από ιδιώτη αρχιτέκτονα για τη συντήρηση, την αποκατάσταση και την αξιοποίηση του ναού προς όφελος της κοινότητας του Αγίου Θεοδώρου Λάρνακας και την Εκκλησία της Κύπρου.
Το κόστος για εργασίες συντήρησης και ανασκαφής ανήλθε στις 109 χιλιάδες ευρώ και καλύφθηκε κατά 50% από το Τμήμα Αρχαιοτήτων και κατά 50% από το Ίδρυμα Α.Γ. Λεβέντης. Επιπλέον, ολοκληρώθηκε την εβδομάδα που μας πέρασε μελέτη για την αποπεράτωση των εργασιών, με το ποσό να εκτιμάται στις 390 χιλιάδες ευρώ, το οποίο θα καλυφθεί από κονδύλια του Τμήματος Αρχαιοτήτων και της Εκκλησιαστικής Επιτροπής.
Η συνεργασία του Τμήματος Αρχαιοτήτων του Υπουργείου Μεταφορών, Επικοινωνιών και Έργων με τη Μητρόπολη Τριμυθούντας και με την πολύτιμη βοήθεια του Μητροπολίτη Τριμυθούντας και της Κοινότητας Αγίου Θεοδώρου Λάρνακας κατέστησαν «εφικτή την ανάδειξη ενός ιδιαίτερα σημαντικού εκκλησιαστικού μνημείου της Κύπρου», επεσήμανε σε χαιρετισμό του ο Υπουργός Μεταφορών, Επικοινωνιών και Έργων κ. Γιάννης Καρούσος. «Με την ολοκλήρωση των εργασιών αναστύλωσης, η χώρα μας θα προσθέσει ακόμα ένα μνημείο στην πλούσια πολιτιστικής της περιουσία», ανέφερε χαρακτηριστικά ο κ. Καρούσος.
