Die Karawanserei von Orbelian liegt auf dem Vardenyats-Pass (ehemals Selim-Pass) an der Grenze zwischen den Provinzen Gegharkunik und Vayots Dzor auf einer Höhe von etwa 2.410 m über dem Meeresspiegel. Sie wurde an einer mittelalterlichen Straße errichtet, die Gegharkunik mit Vayots Dzor verband und zu den Handelswegen gehörte, die das Gebiet Armeniens durchquerten.
Informationen über den Bau der Karawanserei sind in den Inschriften des Denkmals selbst erhalten geblieben. Die in arabischer Schrift verfasste persische Inschrift im Vorraum und die armenische Inschrift im Inneren weisen darauf hin, dass es vom Fürsten der Fürsten, Chesar Orbelian, erbaut wurde. Die armenische Inschrift nennt das Jahr 1332, das als Jahr der Fertigstellung gilt.
Die Karawanserei ist aus grauem, sorgfältig behauenem Basalt erbaut. Sie besteht aus drei Hauptteilen – der dreischiffigen Haupthalle, dem Vorraum auf der Ostseite und einer daran angrenzenden Kapelle, deren Überreste erhalten geblieben sind. Die Gesamtlänge des Bauwerks beträgt etwa 35,5 Meter.
Die Haupthalle ist durch zwei Reihen von Pfeilern in drei Schiffe unterteilt. Zwischen den Pfeilern sind steinerne Futtertröge erhalten geblieben, die für die Tiere der Karawanen bestimmt waren. Am Ende der Halle befanden sich zwei kleine Räume, in denen sich die Reisenden ausruhen konnten. Die Beleuchtung erfolgte über Oberlichter, die in das mittlere Gewölbe eingelassen waren.
Eines der architektonischen Merkmale der Karawanserei ist die Gestaltung ihres Eingangs. Zu beiden Seiten des Eingangs zur Vorhalle sind Reliefschnitzereien von Tieren erhalten geblieben – links ein Löwe, rechts ein Stier. Diese sind Symbole des Fürstenhauses der Orbelianer.
Die Karawanserei wurde in den Jahren 1956–1959 restauriert. Heute gilt sie als eines der am besten erhaltenen Beispiele mittelalterlicher armenischer Zivilarchitektur.
