Η εκκλησία της Κοιμήσεως της Θεοτόκου, που βρίσκεται στην καρδιά της Αγιάσου είναι γνωστή για τη θαυματουργή εικόνα της, την Παναγία Βρεφοκρατούσα. H ιστορία της εκκλησίας χρονολογείται από το 1170, όταν οι μοναχοί της Καρυάς κατασκεύασαν την αρχική εκκλησία της Παναγίας, η οποία ολοκληρώθηκε και εγκαινιάστηκε το 1173. O ιερός αυτός χώρος άντεξε για 633 χρόνια, αποτελώντας καταφύγιο για τους χριστιανούς που αναζητούσαν ασφάλεια από τους Τούρκους.
Το 1806 ανεγέρθηκε ένας μεγαλύτερος ναός, ο οποίος επέζησε δύο φορές από μεγάλες πυρκαγιές, το 1812 και το 1877. H εκκλησία είναι τρίκλιτη βασιλική με μαρμάρινο τέμπλο και φιλοξενεί πολύτιμες εικόνες, μεταξύ των οποίων και εκείνη της Παναγίας, η οποία έχει περάσει από αποκατάσταση ώστε να αναδειχθεί η αρχική της μορφή του 1453 και εκτίθεται για προσκύνημα στον ναό.