Πρόκειται για μονόχωροκαμαροσκεπή ναό ορθογωνικής κάτοψης με δίριχτη στέγη και τρίπλευτη αψίδα, η οποία φέρει ορθογώνιο παράθυρο στο κέντρο. Η αψίδα επιστέφεται με απλό γείσο, που φέρει στις γωνίες λίθινες λαξευτές υδρορρόες για απορροή των ομβρίων υδάτων. Ο ναός είναι κτισμένος με αργολιθοδομή, εκτός από τις γωνίεςτου, όπου χρησιμοποιήθηκε λαξευμένη τοπική πέτρα.

Η καμάρα του ναού είναι οξυκόρυφη και εσωτερικά στηρίζεται από δύο τσιμεντένια τόξα και αντίστοιχες αντιρίδες, οι οποίες εξωτερικά είναι εμφανείς μόνο στη νότια πλευρά. Η κύρια είσοδός του βρίσκεται στη βόρεια πλευρά, ενώ μια δεύτερη υπάρχει και στη δυτική. Στη δυτική πλευρά υπάρχει ευρύ ημικυκλικό τόξο, το οποίο τειχίστηκε και ανοίχτηκε παράλληλα το δυτικό θύρωμα του ναού. Τα πλαίσια των εισόδων και των παραθύρων είναι κατασκευασμένα από πωρόλιθο. Στο κλειδί του λίθινου περίθυρου της βόρειας εισόδου υπάρχει χαραγμένη η χρονολογία 1909, η οποία δηλώνει το έτος ανέγερσης του ναού. Εκ πρώτης όψεως δεν τεκμηριώνεται ύπαρξη παλαιότερου ναού.

Στον ναό έχουν μεταφερθεί ο ξυλόγλυπτος θρόνος και προσκυνητάρι από την εκκλησία της Παναγίας ΧρυσελεούσαςΛυσού, έργα του 18ου αιώνα. Τη δεκαετία του 1940 μεταφέρθηκαν στο ναό τα βημόθυρα, ο Εσταυρωμένος και τα Λυπηρά του ναού του Αγίου Μερκουρίου. Το υπέρθυρο του ναού του Αγίου Μερκουρίου φυλάσσεται σήμερα στην Επισκοπή Αρσινόης.

Στη βορειοανατολική γωνία της βόρειας πλευράς υπάρχει εντοιχισμένη επιγραφή σε δεύτερηχρήση: «ΕΚΤΙΣΘΗ / ΔΙ ΙΔΙΩΝ / ΕΞΟΔΩΝ / ΤΗ  ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ / ΤΗΣ ΕΠΙΤΡΟ/ΠΗΣ Χ. ΔΑΜΑΛΗ / ΕΚ ΛΥΣΟΥΣ / ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΤΣΙΑΣ (sic) / ΤΟΥ ΑΡΧΙΤΕΚ/-ΚΩΝ (sic) ΚΥΡΡΗ / ΕΚ ΛΑΠΗΘΟΥ». Η επιγραφή αυτή βρισκόταν σύμφωνα με προσωπική μαρτυρία, αρχικά, στη βρύση της Λυσού.

Στα νότια του ναού βρίσκεται είσοδος υπόγειου φυσικού σπηλαίου, το οποίο έχει πλάτος περίπου 6 και βάθος 4 μέτρων. Στο κέντρο του σπηλαίου υπάρχει σύγχρονο τσιμεντένιο προσκυνητάρι, το οποίο σύμφωνα με μαρτυρία χρησίμευε περιστασιακά και ως Αγία Τράπεζα για τέλεση ακολουθιών. Στη ΝΑ πλευρά του υπάρχουν δύο ή τρεις λαξευμένες εσοχές εν είδει ημιτελών αρκοσολίων, οι οποίες πιθανότατα θα πιστοποιούσαν την χρήση του σπηλαίου και για ταφικούς σκοπούς. Είναι πιθανό το σπήλαιο να είχε χρησιμεύσει και ως ασκητήριο αναχωρητών, στο οποίο ακολούθως, ένεκα της αποδιδόμενης στον χώρο τιμής, προσηλώθηκε ναός. Ο συστηματικός καθαρισμός του σπηλαίου είναι βέβαιο ότι θα φανέρωνε πολλά για τη χρήση και την ιστορία του.

Ο Άγιος Χαράλαμπος θεωρείται από τους χωρικούς των γύρω χωριών, χριστιανούς και μουσουλμάνους, προστάτης των κοπαδιών τους, Όταν αρρώσταιναν τα ζώα, έπαιρναν ασπρόχωμα από τη σπηλιά και αγίασμα, που ανάβλυζε κοντά στον ναό και ράντιζαν τα ζώα τους, για να θεραπευτούν.

Πριν από το 1963, στις 10 Φεβρουαρίου, γινόταν μεγάλη ζωεμπορική πανήγυρη στην αυλή και στη γύρω περιοχήτου ναού του Αγίου Χαραλάμπους.