Η εκκλησία Παναγία Κρήνα βρίσκεται κοντά στο χωριό Βαβύλοι της Χίου σε απόσταση 10 χλμ από την πόλη. Πρόκειται για ένα βυζαντινό ξωκλήσι του 12ου αιώνα στολισμένο με περίτεχνα αψιδώματα, τοξωτά παραθυράκια, εξαιρετικής τέχνης κεραμοπλαστική διακόσμηση και με πάμπολλα μαρμάρινα ανάγλυφα αρχιτεκτονικά μέλη εντοιχισμένα στις γωνίες του. Το σχήμα του ναού είναι οκταγωνικό και μοιάζει πολύ με το καθολικό της Νέας Μονής, διατηρώντας όμως τον ιδιαίτερο χαρακτήρα του, με την ιδιόμορφη και ακανόνιστη τοιχοποιία, που επιτρέπει στο φως του ήλιου να ζωντανεύει την εκκλησία διαφορετικά ανάλογα με το φως της ημέρας και βέβαια τις αγιογραφίες του. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του ναού είναι ο μεγαλοπρεπής τρούλος ο οποίος στηρίζεται πάνω σε οκταγωνική βάση. Αποτελείται από τον κυρίως ναό, εσωνάρθηκα και τον ερειπωμένο σήμερα εξωνάρθηκα. Ο κυρίως ναός και ο εσωνάρθηκας είναι σύγχρονοι και κατασκευάστηκαν στα τέλη του 12ου αι., ενώ ο εξωνάρθηκας προστέθηκε πολύ αργότερα κατά τον 18ο αι. Στο μεγαλύτερο μέρος του, το εσωτερικό καλύπτεται από τοιχογραφίες του 12ου αι. Υπάρχουν όμως και μεταγενέστερες τοιχογραφίες, που διατηρούνται ως σήμερα και που δίνουν στο επισκέπτη μια εικόνα της εξέλιξης της ζωγραφικής στη Χίο. Η δεύτερη διακόσμηση, Βυζαντινής εποχής, έγινε κατά τα τέλη του 14ου αιώνα. Από αυτήν έχουν διασωθεί οι εικόνες των δώδεκα Προφητών που εκτίθενται στο Μουσείου Βυζαντινών Αρχαιοτήτων Χίου. Οι τοιχογραφίες της τρίτης εποχής, και αυτή βυζαντινή, βρίσκονται στους τοίχους του βόρειου και του νότιου νάρθηκα, ενώ αυτές της μεταβυζαντινής εποχής σώζονται στα εσωράχια του Ιερού και την πρόθεση. Το έτος 1734 σχεδόν όλος ο ναός καλύφθηκε από αγιογραφίες του ζωγράφου Μιχαήλ Αναγνώστη Χωματζά και μετά τον καταστροφικό σεισμό του 1881 φιλοτεχνήθηκαν αυτές του Παντοκράτορα και των Αγγέλων στον τρούλο από λαϊκούς ζωγράφους.