Collocata sull’importante Piazza Bellini di Palermo, la Chiesa di S. Maria dell'Ammiraglio o San Nicolò dei Greci (detta comunemente della Martorana), è propria della chiesa greco bizantina della diocesi di Piana degli Albanesi.
La chiesa fu fatta edificare, nel 1143. da Giorgio d'Antiochia, il grande ammiraglio siriaco che faceva parte della corte del re normanno Ruggero II dal 1108 al 1151. Adiacente al Tempio vi è collocato il monastero dei benedettini, realizzato dalla nobildonna Eloisa Martorana nel 1194. E’ per questo che la chiesa viene denominata o "Santa Maria dell'Ammiraglio" o della "Martorana". Diverse vicissitudini hanno distrutto e ricostruito l’edificio sacro, tanto che vi si accede dal campanile, costruzione a pianta quadrata del XIII secolo.
Il complesso delle case che circondano la chiesa, nel 1193, fu destinato a Convento basiliano per le donne, che  incorporerà successivamente la stessa chiesa. Viene fondato nel 1394 il convento della Martorana (di proprietà privata), che, per volere del re aragonese, verrà concesso ai Benedettini. Nel periodo che va dal 1683 al 1687, l'abside centrale viene danneggiato e verrà ricostruito, ma rettangolare, su progetto di Paolo Amato (venne sostituita con l'attuale cappella barocca a tarsie marmoree). Nel 1740 si dota la chiesa di un nuovo prospetto principale che dà sulla piazza in stile barocco (progetto di Nicolò Palma). Nel 1846, come per molte chiese di Cefalù, si effettua una correzione del piano stradale, realizzando, di conseguenza, una scalinata di fronte l’edificio sacro. Nel 1870-1873, ad opera di Giuseppe Patricolo, viene ristrutturata con decisione la chiesa: sono eliminati i marmi aggiunti nel Settecento barocco, e si tenta di riproporre il muro di chiusura autentico.

La chiesa è a pianta a croce greca, che si prolunga con il nartece e l'atrio. Gli archi a sesto acuto e i pennacchi della cupola sono di chiara derivazione araba, mentre la parte restante è di stile bizantino a 4 colonne.
Entrando si passa per il primo corpo della costruzione. D’epoca settecentesca, quest’area presenta delle volte con affreschi (di Olivio Sozzi, Antonio Grano e Guglielmo Borremans). Sul fronte del corpo originario due decorazioni musive (più volte ritoccate) effigiano Ruggero II e Giorgio d'Antiochia. Da qui si passa nella chiesa originaria in stile bizantino.

Nella chiesa dell’Ammiraglio, pur nelle dimensioni ridotte, i mosaici presenti risultano l’esempio più omogeneo, del periodo artistico, del piano delle decorazioni. Si parte dalla cupola con, in un disco d’oro, il Cristo Pantocratore benedicente, tipico bizantino, ma qui raffigurato non a mezzo busto ma a figura intera (forma più arcaica). Quattro angeli in adorazione lo attorniano. Più sotto, nel tamburo ottagonale della cupola, in prossimità degli angoli, appaiono le figure dei profeti classici: David, Isaia, Zaccaria, Mosè, Geremia, Elia, Eliseo, Daniele. Essi sono raffigurati con la destra levata in atto oratorio, che mostrano con la sinistra il rotolo delle loro profezie. Nelle volte trasversali adiacenti il tamburo della cupola, appaiono a due a due gli apostoli: Pietro e Andrea, Giacomo e Paolo, Tommaso e Filippo, Simone e Bartolomeo (sono assenti  Giacomo maggiore e Mattia). A completamento non potevano mancare i quattro evangelisti, posti nelle nicchie angolari del raccordo.
Delle dodici scene del ciclo delle “feste”, ne vengono rappresentate solo quattro: la Natività e la Dormitio Virginis, nella volta ad occidente e l’Annunciazione e la Presentazione al Tempio, sulle fronti delle arcate traversali che sorreggono la cupola. L’assenza delle altre scene del ciclo dipende, probabilmente, dalle scarse dimensioni della chiesetta. Ne sono state selezionate solo quelle riguardanti la Madonna, a cui il tempio venne dedicato.
A tutto questo, nei medaglioni e nei sottarchi, si aggiungono le figure dei Santi guerrieri e dei Santi vescovi. Nei mosaici delle absidi appare la Vergine assistita dagli arcangeli Gabriele e Michele(parzialmente danneggiata dal tempo), e, nelle absidiole laterali, San Gioacchino e  Sant'Anna.

Carlo V visitò Palermo nel giugno 1537. Si narra che, essendo estate, il giardino di aranci della chiesa non presentava frutti vistosi da mostrare al re spagnolo. Le suore del convento della Martorana, realizzarono, allora, delle arance di pasta di mandorle e le colorarono similmente ai frutti, con cui decorarono il giardino, rendendolo bellissimo. Ebbe origine così la cosiddetta "frutta di Martorana", dolce tipico siciliano.