Le caravansérail d'Orbelian est situé sur le col de Vardenyats (anciennement col de Selim), à la frontière entre les provinces de Gegharkunik et de Vayots Dzor, à une altitude d'environ 2 410 m au-dessus du niveau de la mer. Il a été construit sur une route médiévale qui reliait Gegharkunik à Vayots Dzor et constituait l'une des routes commerciales traversant le territoire arménien.
Des informations sur la construction du caravansérail ont été conservées dans les inscriptions mêmes du monument. L’inscription en persan en caractères arabes située dans le vestibule et l’inscription en arménien à l’intérieur indiquent qu’il a été construit par le « prince des princes », Chesar Orbelian. L’inscription en arménien mentionne l’année 1332, considérée comme l’année d’achèvement des travaux.
Le caravansérail est construit en basalte gris soigneusement taillé. Il se compose de trois parties principales : la salle principale à trois nefs, le vestibule situé du côté est et une chapelle attenante, dont les vestiges ont été conservés. La longueur totale de l’édifice est d’environ 35,5 mètres.
La salle principale est divisée en trois nefs par deux rangées de piliers. Entre les piliers, on a retrouvé des mangeoires en pierre destinées aux animaux des caravanes. Au fond de la salle se trouvaient deux petites pièces réservées au repos des voyageurs. L’éclairage était assuré par des lucarnes percées dans la voûte centrale.
L’une des particularités architecturales du caravansérail réside dans la conception de son entrée. De part et d’autre de l’entrée du vestibule, des sculptures en relief représentant des animaux ont été conservées : un lion à gauche, un taureau à droite. Ce sont là les symboles de la maison princière des Orbelian.
Le caravansérail a été restauré entre 1956 et 1959. Il est aujourd’hui considéré comme l’un des exemples les mieux conservés de l’architecture civile arménienne médiévale.