Τα έργα για την ανέγερση του ναού ξεκίνησαν ήδη το 1903, ενώ τα εγκαίνια του πραγματοποιήθηκαν το 1919. Για την κατασκευή του ναού, σπουδαίο ρόλο έπαιξαν οι δωρεές απόδημων Λημνιών, του Φιλεκπαιδευτικού Συλλόγου Μουδρινών της Αμερικής. Σε όλο το διάστημα που μεσολάβησε, στη Λήμνο έλαβαν χώρα μερικά από τα σημαντικότερα γεγονότα του Βαλκανικού και του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, και ο Μούδρος ήταν το επίκεντρο της ναυτικής και πολεμικής δραστηριότητας που εκδηλώθηκε γύρω από το νησί. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να αναπτυχθεί μία στενή σχέση μεταξύ της κοινότητας του Μούδρου και του ναυάρχου Κουντουριώτη.
Ο ναός εντυπωσιάζει χάρη στην αρχιτεκτονική του, που φέρει τα χαρακτηριστικά της ναοδομίας των αρχών του 20ού αιώνα στο νησιωτικό ελλαδικό χώρο. Πρόκειται για μνημειώδη τρίκλιτη βασιλική, με δύο καμπαναριά στη δυτική όψη του, με δίλοβα και τρίλοβα ανοίγματα, ενώ φέρει χαρακτηριστικό φωτιστικό άνοιγμα σε σχήμα ρόδακα πάνω από την είσοδο. Στο εσωτερικό φέρει ξυλόγλυπτο διάκοσμο, ενώ ιδιαίτερα εντυπωσιακό είναι το ψηλό, λευκόχρυσο τέμπλο του, με τον ανάγλυφο φυτικό του διάκοσμο στα μετάλλια και τις δεσποτικές εικόνες. Τα θωράκια του τέμπλου είναι από μάρμαρο, προσδίδοντας πολυτέλεια και αίγλη στο σύνολο. Σημείο αναφοράς του ναού αποτελεί ο επιτάφιος του ναού, τον οποίο δώρισε ο τότε Αρχηγός του Γενικού Επιτελείου Ναυτικού, ναύαρχος Παύλος Κουντουριώτης, το όνομα του οποίου “δανείζεται” ο πολιτιστικός σύλλογος του Μούδρου, που μέχρι σήμερα παραμένει ενεργός και τιμά το ναό σε γιορτές και εκδηλώσεις.
Η ομορφιά του ναού αποτυπώθηκε ήδη πριν τα εγκαίνια του σε φωτογραφίες και “καρτ ποστάλ” του 1914-1918. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν οι φωτογραφίες των Άγγλων και Γάλλων αξιωματικών, που τραβήχτηκαν από τον Αλέξανδρο Παναγιώτου. Μία από τις δύσκολες σελίδες της ιστορίας του ναού, γράφτηκαν πριν καν τη δημιουργία του ναού, καθώς στην τοποθεσία που στέκει σήμερα η Ευαγγελίστρια, έστεκε παλαιότερα μετόχι της Αγίας Μαρίνας, της ιεράς Μονής Κουτλουμουσίου του Αγίου όρους, το οποίο κάηκε, μαζί με τους μοναχούς του, από τους Οθωμανούς επικυρίαρχους του νησιού.
Σήμερα, η Ευαγγελίστρια αποτελεί κέντρο εορτασμού για ολόκληρο το νησί, ενώ νέα πνοή δίνουν στο ναό κάθε χρόνο οι δράσεις του πολιτιστικού συλλόγου “Παύλος Κουντουριώτης”, με τις παρουσιάσεις παραδοσιακών εθίμων και φορεσιών και την ετήσια αναπαράσταση του θείου δράματος που πραγματοποιούν τα μέλη του.
