Храм Двенадцати апостолов в Судаке расположен у подножия горы Палвани-Оба, рядом с Портовой башней, также известной как башня Астрагвера. Много веков назад здесь начинался древний город Сугдея и его нижний портовый город. Первые поселения находились на южном склоне Крепостной горы и частично на горе Палвани-Оба, рядом с портом.

Изначально это был греко-византийский храм пророка Илии. Точное время его постройки неизвестно, но предполагается, что армянские зодчие возвели храм Двенадцати Апостолов в XII-XV веках для греческой общины. Храм выполнен в византийском стиле с элементами малоазийской и закавказской архитектуры. Он украшен каменными вставками с орнаментом и имеет пятигранную апсиду на прямоугольном фундаменте. Свет в храм проникает через три окна, расположенные на востоке, юге и западе. В северной стене есть ниша, раньше их было две. Вход в храм находится с западной стороны.

В XVII веке храм дважды разрушали. После первого разрушения на его фундаменте построили меньшую церковь, которая оставалась греческой. После второго разрушения в его стенах появилась Армянская церковь.

Современное название храм получил благодаря фреске «Тайная вечеря», изображенной на его стенах. Эта фреска, давшая храму его имя, была в хорошем состоянии до Великой Отечественной войны, но сейчас её очертания почти не видны.

На сохранившейся штукатурке были найдены изображения парусных судов, относящиеся к XV и началу XVII веков, что совпадает с периодом функционирования храма.

После войны храм находился в запустении. В 1970-х годах предпринимались попытки его реставрации, но они не увенчались успехом. Лишь в 2006 году начались масштабные реставрационные работы по инициативе музея «Судакская крепость» и Национального заповедника «София Киевская». Реставрация финансировалась спонсорами, что позволило обновить интерьер храма. Художники из Киевского реставрационного центра попытались восстановить фреску «Тайная вечеря» и добавили новые орнаменты.

К весне 2009 года храм был восстановлен. 19 апреля 2009 года, на Пасху, здесь прошел праздничный молебен. 24 мая, в день святых Кирилла и Мефодия, состоялся торжественный молебен в честь официального открытия храма.