Ս. Գայանե եկեղեցին կառուցվել է 630-ին` Եզր Ա Փառաժնակերտցի կաթողիկոսի օրոք՝ Գայանե մայրապետի մատուռ-վկայարանի վրա, որը հիմնվել էր դեռևս 301-ին՝ Ս. Գրիգոր Լուսավորչի կողմից, և ծառայել որպես նահատակ կույսերի աճյուններն ամփոփող դամբարան-աղոթատուն:
Վանքն իր պատմության ընթացքում ճարտարապետաշինարարական որոշ փոփոխությունների է ենթարկվել: Առայժմ հայտնի չէ, թե ինչպիսի տեսք է ունեցել տաճարը մինչև 1653 թ.` Փիլիպոս Ա Աղբակեցի կաթողիկոսի ձեռնարկած վերանորոգությունները: Վերջինս շինարարական մի շարք աշխատանքներից հետո նորոգել է տալիս նաև Ավագ խորանի ներքևում գտնվող մատուռն ու Ս. Սեղանը:
Շուրջ քսանհինգ տարի հետո վանքը դարձյալ վերանորոգվում է՝ այս անգամ արդեն Եղիազար Ա Այնթապցի կաթողիկոսի կողմից: Փոփոխության է ենթարկվել նաև գմբեթի վեղարը, մասամբ՝ թմբուկը: Վանքի արևմտյան կողմում 1688 թ. կառուցվել է ընդարձակ ու գեղեցիկ եռակամար գավիթ-նախասրահը, այն պարսպապատվել է, կառուցվել են վանական խցերն ու տնտեսատունը: Հակոբ Ե Շամախեցի կաթողիկոսը նորոգել է վանքի գավիթը: Սիմեոն Երևանցու օրոք՝ 1764-ին, տաճարի արևմտյան կողմում կառուցվել է «մաղացա» կոչվող ստորգետնյա շինությունը, որը ծառայել է իբրև նկուղ-սառցարան:
Հաջորդ նշանակալի վերանորոգությունը կատարվել է արդեն Գևորգ Դ Կոստանդնուպոլսեցի կաթողիկոսի օրոք, երբ վանահայր է նշանակվել Վահան վարդապետ Բաստամյանցը: Խրիմյան Հայրիկի օրոք վերանորոգվել են վանքի տանիքն ու հատակը: Վազգեն Ա Հայրապետի ժամանակաշրջանում վերանորոգումները շարունակվել են: Վանքի մասնակի վերանորոգչական աշխատանքներ իրականացվել են նաև Գարեգին Բ Ամենայն Հայոց Կաթողիկոսի գահակալության շրջանին՝ 2004 թվականին:
Վանքը միջնադարում կրոնական ու գիտական նշանավոր կենտրոն է եղել: Չնայած պարսկական, արաբական, մոնղոլական և թուրքական արշավանքներին, ինչպես նաև քաղաքական, տնտեսական ու հասարակական վայրիվերումներին, այն մնացել է մշակույթի ու հոգևոր մտքի կենտրոններից մեկը: 2000 թ. ընդգրկվել է ՅՈՒՆԵՍԿՕ-ի համաշխարհային մշակութային արժեքների ցանկում: