Караван-сарай Орбелиана расположен на горном перевале Варденяц (ранее известном как перевал Селим), на границе между провинциями Гегаркуник и Вайоц-Дзор, на высоте около 2 410 м над уровнем моря. Он был построен на средневековой дороге, соединявшей Гегаркуник с Вайоц-Дзором и являвшейся одним из торговых путей, пересекавших территорию Армении.
Сведения о строительстве караван-сарая сохранились в надписях на самом памятнике. Персидская надпись арабским шрифтом в притворе и армянская надпись внутри указывают, что он был построен «князем князей» Чесаром Орбеляном. В армянской надписи указан год 1332, который считается годом завершения строительства.
Караван-сарай построен из серого, тщательно обтесанного базальта. Он состоит из трёх основных частей — главного трёхнефного зала, прихожей с восточной стороны и примыкающей к ней часовни, остатки которой сохранились до наших дней. Общая длина сооружения составляет около 35,5 метров.
Главный зал разделен на три нефа двумя рядами пилонов. Между пилонами сохранились каменные кормушки, предназначенные для животных караванов. В конце зала находились две небольшие комнаты для отдыха путешественников. Освещение обеспечивалось световыми люками, прорезанными в среднем своде.
Одной из архитектурных особенностей караван-сарая является оформление его входа. По обе стороны от входа в притвор сохранились рельефные изображения животных — лев слева, бык справа. Это символы княжеского рода Орбелианов.
Караван-сарай был отреставрирован в 1956–1959 годах. Сегодня он считается одним из наиболее хорошо сохранившихся образцов средневековой армянской гражданской архитектуры.
