Mathosavank liegt etwa 3,5 km nordwestlich von Dilidschan auf einem bewaldeten Plateau am rechten Ufer des Flusses Bldan, am Berghang gegenüber dem Jukhtak-Kloster.
Der Komplex besteht aus drei aneinandergrenzenden Gebäuden: der kleinen Kirche der Heiligen Mutter Gottes, einem Gavit und einem Skriptorium. Südöstlich von Mathosavank befindet sich ein Friedhof. Ein Khachkar im Inneren der Kirche trägt eine Inschrift aus dem Jahr 1251. In einer weiteren Inschrift gibt Ter Hordanan an, dass er die Kirche im armenischen Jahr 696, was dem Jahr 1247 entspricht, während der Herrschaft von Avag erbaut habe. Die Inschrift erwähnt außerdem die Äbte Petros und Hamazasp sowie Hordanans Eltern.
Die Kirche der Heiligen Mutter Gottes ist ein kleiner, einschiffiger Bau mit Tonnengewölbe, der etwa 6,5 × 3,5 Meter misst und aus großen, grob behauenen Steinen errichtet wurde. Ihr einziger Eingang befindet sich an der Westseite. In die Wände zu beiden Seiten des Eingangs sind geschnitzte Khachkars und Fragmente früherer verzierter Steine eingearbeitet. Die Inschrift über die Gründung des Klosters ist über dem Türsturz eingemeißelt. Den Inschriften nach zu urteilen, scheint das Kloster eine chalcedonische Klostergemeinschaft gehabt zu haben.
Der Gavit schließt sich von Westen her an die Kirche an. Es handelt sich um einen quadratischen, gewölbten Saal, der aus grob behauenen Steinen unterschiedlicher Größe errichtet wurde. Die Innenwände waren einst mit Kalkmörtel verputzt, während ein schmales Fenster in der Westwand den Saal mit Licht versorgte. An der Ostwand des Gavit sind sechs Khachkars aus dem 13. Jahrhundert einzeln verzeichnet, während sich weitere sieben Khachkars an der Ost- und Südwand des Skriptoriums befinden.
Das Skriptorium wurde an den Gavit angebaut. Es handelt sich um einen kleinen Bau aus behauenem Stein.
