Η βασιλική του Αγίου Αχιλλείου κτίστηκε μετά το 983 ή το 986, από τον τσάρο των Βουλγάρων Σαμουήλ με σκοπό να στεγάσει το σκήνωμα του Αγίου Αχιλλείου, επισκόπου Λαρίσης, το οποίο είχαν μεταφέρει από τη Λάρισα τα βουλγαρικά στρατεύματα, μετά την κατάληψη της θεσσαλικής πόλης. Ο ναός ιδρύθηκε ως επισκοπικός, προκειμένου να στεγάσει την έδρα του βουλγαρικού πατριαρχείου για ένα σύντομο διάστημα, μετά τη μεταφορά του από την Έδεσσα. Μετά την παλινόρθωση της βυζαντινής κυριαρχίας στην περιοχή, από το 1018 και εξής, ο ναός λειτούργησε ως επισκοπικός έως τις πρώτες δεκαετίες του 15ου αιώνα.

Πρόκειται για μια τρίκλιτη ξυλόστεγη μεσοβυζαντινή βασιλική με νάρθηκα. Ο ναός χωρίζεται σε τρία κλίτη με δύο ψηλές πεσσοστοιχίες, που φέρουν από δύο σειρές τόξων. Είναι πιθανό να υπήρχαν υπερώα στα πλάγια κλίτη. Το νότιο βρίσκεται σε υπερυψωμένο επίπεδο, ακολουθώντας το φυσικό πρανές του εδάφους. Στη μεγάλη ημικυκλική αψίδα σχηματίζεται βαθμιδωτό σύνθρονο, στοιχείο που αποδεικνύει τη χρήση του ναού ως επισκοπικού. Τα δύο παραβήματα (πρόθεση και διακονικό) έχουν κάτοψη συνεπτυγμένου σταυροειδούς εγγεγραμμένου ναού και στεγάζονται με δύο κυλινδρικούς τρουλίσκους. Το δάπεδο του ναού είναι στρωμένο από λίθινες πλάκες που συνιστούν υλικό σε δεύτερη χρήση. Η τοιχοδομία είναι απλή αργολιθοδομή με καλής ποιότητας ασβεστοκονίαμα. Στους δύο ημικατεστραμμένους τρουλίσκους των παραβημάτων εφαρμόζεται το ισόδομο σύστημα με εναλλαγή λίθων και πλίνθων και παρουσία λίγων κεραμοπλαστικών στους κατακόρυφους αρμούς. Στο διακονικό σώζεται κιβωτιόσχημος τάφος, πιθανώς του Αγίου Αχιλλείου, ενώ στο νότιο κλίτος υπάρχουν άλλες τέσσερεις μαρμάρινες λάρνακες που φιλοξενούσαν τα οστά σημαντικών προσωπικοτήτων. Αυτοί οι τάφοι απέδωσαν πολύ αξιόλογα ευρήματα, το σημαντικότερο από τα οποία ήταν ένα μεταξωτό χρυσοϋφαντό κομμάτι υφάσματος με απεικονίσεις αντίνωτων αετών. Χρονολογήθηκε στο 10ο αιώνα και έδωσε λαβή για πολλές υποθέσεις σχετικά με τον κάτοχό του που θα πρέπει να ήταν μια σημαντική προσωπικότητα.

Σε μεσοτοιχία με το νότιο εξωτερικό τοίχο βρίσκεται τριμερές πρόσκτισμα, ταφικού χαρακτήρα, το οποίο κτίστηκε στην υστεροβυζαντινή περίοδο. Όλος ο χώρος νότια και δυτικά της βασιλικής χρησιμοποιήθηκε ως κοιμητήριο του βυζαντινού οικισμού από το 12ο έως τις αρχές του 15ου αιώνα.

Ο ναός έχει επτά θυραία ανοίγματα, ενώ από τα παράθυρα έχει διασωθεί μόνο το τρίλοβο της κόγχης του ιερού Βήματος. Το ιερό Βήμα χωριζόταν από τον κυρίως ναό με μαρμάρινο φράγμα πρεσβυτερίου. Τα λίγα λείψανα του τοιχογραφικού διακόσμου του κατανέμονται σε δύο φάσεις, οι οποίες φαίνεται πως συμβαδίζουν με τις αντίστοιχες ανακαινίσεις του ναού. Στις πρώτες δεκαετίες του 11ου αιώνα ανήκει ο ανεικονικός διάκοσμος της κόγχης του ιερού: επάνω από το σύνθρονο απεικονίζονται δεκαοκτώ αψίδες ζωγραφισμένες με κόκκινο χρώμα. Ανάμεσά τους αναγράφονται με ελληνικά στοιχεία οι έδρες των επισκόπων που υπάγονταν στην Αρχιεπισκοπή Αχρίδας. Στη δεύτερη φάση, που χρονολογείται στο 12ο αιώνα, ανήκουν οι λιγοστές μορφές των στρατιωτικών αγίων, της Παναγίας και ενός αγγέλου που αποκολλήθηκαν και εκτίθενται στο Μουσείο της Φλώρινας. Τα τεχνοτροπικά γνωρίσματά τους παραπέμπουν σε καστοριανές τοιχογραφίες του 12ου αιώνα.