В дальнейшем, церковь была затоплена водами и грязями реки Мирос.

В 1850 году развалины храма посетил русский путешественник А. Н. Муравьёв и возбудил почин по сбору средств на его восстановление (предполагалось создание впоследствии нового центра паломничества). В результате, были куплены руины церкви и прилегающий участок земли. В начале 1858 года начались восстановительные работы, которые вызвали беспокойство во Вселенской Патриархии (территория находится в пределах её юрисдикции), а также у турецких властей. В конце 1874 года российским Святейшим Синодом был дозволен сбор средств для сооружения здесь монастыря (русский посол в Константинополе граф Игнатьев де-факто передал храм в ведение русского Пантелеимонова монастыря на Афоне); образовавшийся «мирликийский капитал» в размере 223 000 рублей в сентябре 1888 года был передан из хозяйственного управления Синода в Императорское Православное Палестинское общество. Ввиду бесперспективности дальнейших усилий, 7 декабря 1910 года означенный капитал был передан Барградскому комитету — на строительство храма Св. Николая в Бари (Италия)[1].

В декабре 2009 года сообщалось, что группа паломников РПЦ, возглавляемая секретарём Московской патриархии по зарубежным учреждениям епископом Егорьевским Марком (Головковым) намерена, среди прочего, совершить богослужение в храме Николая Чудотворца в Мирах Ликийских (Демре)
Храм представляет собой базилику в форме креста, с одним большим помещением, посередине покрытым куполом с двумя залами по бокам, на севере с маленькой четырехугольной и двумя комнатками.

Перед входом в церковь расположены внутренний двор и двойной нартекс с крестово-вспарушенными сводами. Стены церкви были украшены фресками XI и XII веков, чьи фрагменты можно различить и сегодня, а пол был выложен мозаиками с геометрическими узорами. В полукруглой части центрального нефа находился синтронон с рядом мест для священников, кафедрой епископа и нижней галереей. Центральный неф отделён от боковых приделов сводчатыми галереями. Крышу церкви изначально венчал купол, во время реставрации заменённый сводом.
Саркофаг в котором изначально находились мощи святителя Николая находится южном нефе церкви, расположенном между двумя колоннами позади разрушенной мраморной перегородки. В нем, как полагают, и был захоронен святой. Саркофаг изготовлен из белого мрамора, украшен различными рельефами и орнаментом с растительным узором.

В мае 1087 года итальянскими купцами мощи святителя были похищены и вывезены из церкви в город Бари.