Древний греческий храм св. Димитрия невелик и не поражает богатством архитектуры, но хранит в своих стенах бесценное сокровище: фрески классической поздневизантийской иконописи. Вокруг фресок идет много споров. Одно из мнений говорит о том, что фрески принадлежат руке преподобного Феофана Грека. Исторические источники утверждают, что Феофан работал в Кафе и расписал здесь три храма – скорее всего, он был приглашен в Кафу богатыми греческим купцами. Времена постройки храма и посещения Кафы Феофаном совпадают, вероятно, он расписал храмы Кафы по дороге из Константинополя на Русь.

Когда-то фресками были покрыты все стены храма, сейчас сохранилась небольшая часть росписей алтарной апсиды и западной стены.

В алтарной апсиде хорошо сохранилась левая часть фрески «Евхаристия», где шесть апостолов подходят к Христу для Причастия. В центре апсиды — Деисус (греч. — моление). К Христу Вседержителю, сидящему на престоле, склонились Богородица и Иоанн Предтеча. К сожалению, в начале ХХ века здание храма лопнуло, трещина прошла по фигуре Христа, штукатурка с изображением осыпалась.

На западной стене изображён Страшный Суд. Хорошо видны фигуры трех грешников, нисходящих в ад. Под ними, опоясывая все пространство от входных дверей до стены — изображение древнего змея, в пасти которого сидит Князь Тьмы, держащий на руках предателя Иуду. Фрески снабжены надписями на греческом языке.

В годы социализма храм был открыт и никем не охранялся, древние фрески постоянно сдирались вандалами, и то, что до наших времён ещё что-то сохранилось – это настоящее чудо. Кроме того, в алтаре, на замазанном штукатуркой участке стены, проявился лик Иисуса Христа в том месте, где осыпалось изображение лика Господа.

Сейчас храм закрыт, и ознакомиться с фресками можно в сопровождении экскурсовода.