Il est construit sur un îlot du ruisseau impétueux qui coulait autrefois là-bas, à l’est d’Olympie, à côté du gymnase de Fokianos. Basilique à trois nefs avec atrium et transept.
Il est à noter que la basilique d’Ilisos est similaire, bien que plus petite, à la basilique de Lechai. En outre, ils sont tous deux dédiés à Agios Léonidas, évêque d’Athènes au IIIe siècle après JC, et aux sept martyrs avec lui. Par ailleurs, le martyre de Agios Léonidas a été découvert sur le mur nord de la basilique d’Ilissou.
Aujourd’hui, il est en ruines, mais au Musée byzantin d’Athènes, une partie d’une mosaïque de son sol est exposée, avec une représentation représentant une cigogne frappant un serpent avec son bec et diverses formes géométriques autour d’elle. La mosaïque date également du 5ème siècle après JC.