Secondo la cronaca del Cocarella, dopo aver ritrovato il tesoro, l’eremita venne rapito da un sogno e uno venne spinto da un dolce venticello fino a Costantinopoli, dove sbarcò. Qui trovò, pronta agli ormeggi, una nave carica del materiale necessario alla costruzione. La nave imbarcava anche operai edili, con i quali l’eremita riuscì a costruire la cappella dedicata alla Madonna. L’uomo una volta terminata la costruzione del tempio non ritenne il suo compito concluso e si impegnò a diffondere la devozione mariana tra pescatori, mercanti e tutti gli altri che approdavano nella rada dell’arcipelago. La magnificenza di questo periodo è testimoniata dalla presenza tra le mura del monastero di ospiti illustri, tra i quali Federico di Lorena (futuro papa Stefano IX) e di Dauferio Epifani (futuro papa Vittore III) e da una bolla di Alessandro IV del 22 aprile 1256 in cui viene confermata la consistenza dei beni posseduti dalla comunità monastica. L’intero complesso rimase possedimento dell’abbazia di Montecassino per circa un secolo, nonostante le pressanti richieste di autonomia e le proteste dei religiosi tremitesi che arrivarono anche a cercare la collaborazione con l’altra potente Abbazia di Santa Maria di Calena, nella piana sotto Peschici. Del periodo medievale, l’edificio conserva l’impianto rettangolare a tre navate. All’interno, sono custodite diverse opere di grande valore artistico, come la Croce Lignea, dalle forme bizantine, una statua lignea di Santa Maria a Mare e un polittico veneziano cinquecentesco. Di straordinario valore artistico il pavimento musivo, rimasto quasi intatto nella parte centrale dell’edificio: risalente alla fine dell’undicesimo secolo, è un insieme di piccolissimi mattoncini raffiguranti l’aquila, il grifo e il leone, emblemi della forza di Cristo. I canonici regolari (dal 1445 Lateranensi) restaurarono il complesso abbaziale, ampliandone inoltre le costruzioni, soprattutto con la realizzazione di numerose cisterne ancora oggi funzionanti ed estesero i possedimenti dell’abbazia sul Gargano, in Terra di Bari, Molise e Abruzzo. Nel 1567 l’abbazia-fortezza di San Nicola riuscì a resistere agli attacchi della flotta di Solimano il Magnifico