Ο ναός ιδρύθηκε το 1238, πυρπολήθηκε το 1821 και ανακαινίστηκε το 1870. Τιμάται στην μνήμη της Κοιμήσεως της Θεοτόκου.
Σε μικρή απόσταση Ν.Α της Άρτας και ακριβώς πλάι στο δρόμο που οδηγεί στο Νεοχωράκι, βρίσκεται ένα γραφικό βυζαντινό εκκλησάκι, μοναδικό απομεινάρι ενός άλλοτε μεγάλου και ακμαίου μοναστηριού, του μοναστηριού της Παναγίας Μπρυώνη. Η προσωνυμία “Μπρυώνη” δεν έχει εξακριβωμένη προέλευση. Ισως σχετίζεται με το όνομα του κτίτορα ή κάποιου ηγούμενου, ίσως θυμίζει τον Τούρκο της λαϊκής παράδοσης που έκανε μεγάλη αφιέρωση στη μονή, επειδή χάρη σε θαύμα της Παναγίας ξαναβρήκε το φως του. Λιγότερο πιθανή είναι η εκδοχή που προβάλλει ο μητροπολίτης Σεραφείμ Ξενόπουλος στο “Δοκίμιο” του, σύμφωνα με την οποία η επωνυμία “Μπρυώνη” οφείλεται σε παραφθορά της λέξης “περιώνυμη” (περιώνυμος μονή) οπότε η σωστή ονομασία θα ήταν “Παναγία η Μπριώνη”. Ο ναός τιμάται στη μνήμη της Κοίμησης της Θεοτόκου.
Με βάση πλίνθινη επιγραφή που υπάρχει στη νότια πλευρά του ναού, ο καθηγητής Παναγιώτης Βοκοτόπουλος – ο κυριότερος μελετητής του μνημείου μετά τον Ορλάνδο- τοποθετεί την ίδρυση του ναού στο 1238, όταν Πατριάρχης στην Κωνσταντινούπολη ήταν ο Γερμανός Β´. Εξίσου όμως πιθανή είναι και η εκδοχή του Σεραφείμ, ο οποίος γράφει συγκεκριμένη χρονολογία ίδρυσης του ναού (1111) άποψη την οποία εμμέσως συμμερίζεται και ο Ορλάνδος υποστηρίζοντας ότι το 13ο αιώνα δεν έχουμε την ίδρυση του ναού αλλά τη μετασκευή της παλαιότερης ξυλόστεγης τρίκλιτης βασιλικής σε σταυροειδή με τρούλλο, και ότι σ’ αυτή τη μετασκευή έκανε τον αγιασμό ο Πατριάρχης Γερμανός Β´.
Για αιώνες το μοναστήρι ανθούσε, αλλά στα χρόνια του Αλή πασά αρπάχτηκαν τα πλούτη και τα κτήματά του απ’ τους Τούρκους και έτσι έπεσε σε παρακμή. Το 1821 πυρπολήθηκε ο ναός και “έμεινεν ερείπιον σωζομένου μόνον του μέρους του ιερού Βήματος και του τρούλλου ετοιμορρόπου” καθώς μας πληροφορεί ο Σεραφείμ. Στα χρόνια 1867-1871 έγινε ριζική ανακαίνιση του ναού με εκτεταμένες επισκευές, συμπληρώσεις και ανακατασκευές, οπότε το μνημείο πήρε τη σημερινή του μορφή. Τότε προστέθηκε ο νάρθηκας και κατασκευάσθηκε ο περιβολότοιχος με το κωδωνοστάσιο καθώς μαρτυρούν δύο εντειχισμένες ενεπίγραφες πλάκες.
