Вважається, що ікона кам'янецької Пересвятої Богородиці Вірменської належить до зразків візантійського мистецтва і була написана на кипарисовій дошці ще у 10 столітті. За переданнями, вона потрапила до Кам'янця у 1398 році разом з вірменами, які рятувалися від переслідувань мусульман в Севастополі. Після захоплення міста турками у 1672 році, черниці, що під ту пору замешкували при церкві, разом з іконою подалися на Схід, але були впіймані. Довший час після того ікона слугувала як дошка для замісу тіста в одній з турецьких родин в Македонії. Там її вірмени й розшукали та викупили. Повертаючись додому Чорним морем зазнали нападу турецьких галер. Багато кораблів були потоплені, однак судно на якому знаходилася ікона не зазнало ушкоджень. В подальшому ікону переховували у Созополі і Львові, а після відходу турків з Кам'янця повернули її на звичне місце.
Ікона Пресвятої Богородиці Вірменської вважалася чудодійною і служила об'єктом поклоніння як кам'янецьких міщан так і чисельних прочан, що навідувалися до храму. В 1920 роках була вилучена комуністами і вивезена до Харкова, а потім до Рівного. Нині знаходиться на зберіганні у фондах Національного музею мистецтв імені Богдана та Варвари Ханенків (інв. № 168). В 1995 році проводилася реставрація ікони в майстернях Українського реставраційного центру, проте її атрибуція так і не була встановлена.
У кам'янецькій Катедрі Святих Апостолів Петра і Павла зберігається копія ікони Пресвятої Богородиці Вірменської, яка, за переказами, виконана на підставі ікони Лисецької Пресвятої Богородиці, що нині зберігається в костелі Святої Трійці в Ґлівіце (Польща). Сама ікона Лисецької Пресвятої Богородиці нібито була скопійована священиком Колумбом з кам'янецької Ікони Пресвятої Богородиці Вірменської ще в 16 столітті. Проте навіть поверховий огляд дозволяє сказати, що усі три ікони мають схожість найзагальнішого характеру.
