Γύρω απὸ την ετυμολογία του ονόματος είχε αναπτυχθεί παλαιότερα μία μικρὴ φιλολογία. Ο Σ. Κουγέας είχε υποστηρίξει ότι το όνομα προέρχεται απὸ το Μουχλίον του Μυστρά απ᾽ όπου κάτοικοι ήρθαν και εγκαταστάθηκαν το 1242 σ᾽ αυτὴ την περιοχὴ του Φαναριού. Ο Η. Gregoire, ο Μ. Λάσκαρης και ο μητροπολίτης Ηλιουπόλεως Γεννάδιος, δέχονται εξελληνισμὸ της σλαβικής λέξης mogyla, που ήταν αρκετὰ διαδεδομένη στις ελληνικὲς περιοχές. Πράγματι η εκκλησία έφερε τα σχετικά ονόματα Παναγία των Μογγολίων, των Μουγουλίων, κοινώς του Μουχλίου, του Μουχλιού και Μουχλιώτισσα (Πασπάτης).
Το ιστορικὸ του ναού δίνει και την εξήγηση του ονόματος: «ιδρύτρια θεωρείται η Μαρία Παλαιολογίνα, κόρη του Μιχαὴλ Η´ του Παλαιολόγου (1261-1282). Η Μαρία είχε παντρευτεί τον διάδοχο των Μογγόλων Χολαγκοὺ η Απαγάν (Παχυμέρης), αλλὰ μετὰ το θάνατο του συζύγου της επέστρεψε στην Κωνσταντινούπολη και ίδρυσε τη μονὴ και το ναὸ (πιθανότατα το 1285). Για την ίδρυση της μονής υπάρχει και σημείωση στον κώδικα Paris. gr. 2625.
Όπως προκύπτει απὸ τις πηγὲς η μονὴ του Μουχλίου κτίστηκε πάνω στα ερείπια του παλαιότερου μοναστηρίου της Θεοτόκου της Παναγιωτίσσης, που, καθὼς φαίνεται, είχε καταστραφεί απὸ τους Λατίνους (Πασαδαίος). Η Μαρία Παλαιολογίνα αγόρασε ολόκληρη την περιοχὴ με τους αμπελώνες και τα οικήματα, ανακαίνισε ορισμένα κτίρια και άλλα έκτισε εκ βάθρων και οργάνωσε γυναικεία μονή. Αφιέρωσε σ᾽ αυτὴ κειμήλια, πολύτιμα σκεύη, βιβλία, κτήματα στην Κωνσταντινούπολη και τη Ῥαιδεστὸ και ξόδεψε όλη της την περιουσία. Αυτὲς τις πληροφορίες παίρνουμε απὸ συνοδικὸ έγγραφο του 1351 (Miklosich καὶ Muller, τoμ. Α´, 312-15), σύμφωνα με το οποίο τὸ Οἰκουμενικὸ Πατριαρχείο αποφασίζει να επιστραφή όλη η περιουσία στο γυναικείο μοναστήρι απὸ τον σφετεριστὴ γαμβρὸ της Μαρίας Παλαιολογίνας Ισαάκιο Παλαιολόγο - Ασάνη.
Μετὰ την Άλωση η εκκλησία δωρήθηκε στον Έλληνα αρχιτέκτονα Χριστόδουλο ως ανταμοιβὴ απὸ τον Μωάμεθ Β´ για την ανέγερση του τεμένους του κατακτητὴ Fatih στο χώρο του κατεδαφισθέντος ναού των Αγίων Αποστόλων. Με τους τίτλους που της παραχώρησε ο Πορθητὴς διέφυγε και τη μετατροπή της σε τζαμὶ επὶ Σελὴμ Α´. Έτσι η Παναγία η Μουχλιώτισσα εξακολουθεί να λειτουργιέται ως τις μέρες μας.
Σε περιτειχισμένο χώρο με μικρὴ αυλὴ βρίσκεται με το ακανόνιστο σχήμα του ο ναός. Το κυριότερο αρχιτεκτονικό του γνώρισμα είναι ο ραδινὸς και κομψὸς τρούλλος που προβάλλει δυσανάλογος με το μέγεθος του κτιρίου. Στηρίζεται πάνω σε τέσσερεις πεσσούς. Ανατολικὰ διατηρείται μέχρι σήμερα η αψίδα και βόρεια διασώζονται μερικά στοιχεία απὸ δεύτερη με τρόπο ώστε να αποκαλύπτεται το παλαιὸ τρίκογχο σχέδιο του Ιεροῦ. Ολόκληρη η νότια πλευρὰ διευρύνθηκε μεταγενέστερα και δημιουργήθηκε ορθογώνια αίθουσα, που καλύπτεται με σταυροθόλια. Απὸ τον παλαιό διάκοσμο του ναού διατηρούνται ίχνη απὸ την παράσταση της Δευτέρας Παρουσίας. Απὸ ενθύμηση στον χειρόγραφο κώδικα του λεξικού του Σουΐδα πληροφορούμαστε ότι ο ζωγράφος Μόδεστος στα τέλη του 13ου αι. ζωγράφισε το ναό.
Εκτὸς απὸ την ψηφιδωτὴ εικόνα της Παναγίας της Μουχλιώτισσας, την οποία ο Σωτηρίου χρονολογεί στα τέλη του 13ου ή αρχὲς 14ου αι., ξεχωρίζουν άλλες τέσσερεις εικόνες της μεταβυζαντινής περιόδου: η Αγία Παρασκευὴ (1,35X0,40), η Αγία Ευφημία (1,35X0,40), οι Τρείς Ιεράρχαι (1,25X0,60) και οι Άγιοι Θεόδωροι (1,27X0,54). Το κωδωνοστάσιο στην αυλὴ είναι νεώτερο.
