Βρίσκεται κοντά στη συμβολή της οδού Αθηνάς με την οδό Ερμού, στην πλατεία Μοναστηρακίου, στην οποία έδωσε το όνομά του, όπως εξάλλου και σε ολόκληρη την περιοχή. Κι αυτό, γιατί σε μεταβυζαντινό σιγίλιο του 1678, ο Ναός αναφέρεται ως Μεγάλο Μοναστήρι, και με την ονομασία αυτή είναι γνωστός κατά τους χρόνους αυτούς.
Επίσης, στο έγγραφο αυτό αναφέρεται ότι την περίοδο της φραγκοκρατίας είχε προσαρτηθεί στη Μονή της Καισαριανής ως μοναστήρι «ανδρώον». Κατά την περίοδο στην οποία αναφέρεται το σιγίλιο, το μοναστήρι λειτουργούσε ως «γυναικείον καταγώγιον», δηλαδή ως γυναικεία μονή. Απ' το 1690 και μετά όμως, ο Ναός της Παντάνασσας έγινε ενοριακός, όπως επίσης ενοριακή μονή έγινε και η Καισαριανή.
Απ' την επανάσταση και μετά, η ονομασία Μεγάλο Μοναστήρι εξέπεσε σε Μικρομονάστηρο ή Μοναστηράκι. Τα κελιά της Μονής βρίσκονταν στη θέση της σημερινής πλατείας. Ο Ναός είναι καμαροσκέπαστη βασιλική, τύπος Ναού που χαρακτηρίζει τη μεταβατική αρχιτεκτονική, όπως και τον γενικότερο μεταβατικό χαρακτήρα της εποχής, δηλαδή τη μετάβαση από την παλαιοχριστιανική βασιλική στον σταυροειδή εγγεγραμμένο ναό αλλά και – αντίστοιχα, με μιαν ευρεία έννοια – και τη μετάβαση από την ύστερη αρχαιότητα στον βυζαντινό και μεσαιωνικό κόσμο. Οι τοιχογραφίες είναι νεώτερες. Ο ναός έχει υποστεί αρκετές επεμβάσεις και αλλοιώσεις. Χαρακτηριστικό είναι το κωδωνοστάσιο, κατασκευή και προσθήκη των νεώτερων χρόνων.