Επί μικρού βραχώδους λοφίσκου, στις παρυφές του εξωτερικού τείχους της πόλης, βόρεια της Βασιλικής των Σερβίων και δυτικά του ναού του Προδρόμου, είναι θεμελιωμένος ο ναΐσκος των Αγίων Θεοδώρων. Αν και αποτελούσε μέρος ενός λειτουργικού μοναστηριακού συγκροτήματος, ο ναός των Αγίων Θεοδώρων είναι ένας πολύ μικρός μονόχωρος ναός (εσωτερικών διαστάσεων μόλις 4,10 Χ 2,42 μ.), που καλύπτεται από ξύλινη αμφικλινή στέγη και απολήγει σε ψηλή ημικυκλική κόγχη στα ανατολικά. Ο ναός έχει ταυτιστεί με το καθολικό της γυναικείας μονής των Αγίων Θεοδώρων που αναφέρεται στις πηγές ήδη από τον 13ο αιώνα ως σταυροπηγιακή. Η μονή αναφέρεται επίσης ως μονή «του Σιδέρη», ή απλώς και ως «Καλογρηές», και υπήρξε, τουλάχιστον κατά τη μεταβυζαντινή εποχή, μετόχι της ανδρικής μονής των Αγίων Θεοδώρων Καστανιάς Σερβίων. Από το συγκρότημα του μοναστηριού διατηρείται σήμερα μόνο μέρος του περιβόλου και μια θολοσκέπαστη δεξαμενή.
Ο ναός φέρει πλούσιο κεραμοπλαστικό διάκοσμο που κοσμεί όλες τις πλευρές του μνημείου, με πλίνθους να σχηματίζουν γράμματα και συνδυασμούς γραμμάτων (Κ, Χ, Π, Τ, ΚΝ, ΚΒ, ανεστραμμένο Κ, Χριστόγραμμα κ.λπ.], καθώς και απλά γεωμετρικά σχήματα. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του ναού τον συνδέουν με κτίσματα του δεύτερου μισού του 11ου αιώνα, αν και οι τοιχογραφίες του μοιάζουν κατά πολύ νεότερες. Πράγματι στην βορειοανατολική γωνία του ναού σώζεται ακόμα η επιγραφή της ιστόρησής του:
Ἀνϊστορΐθη ὁ θεί /ος καὶ πάνσε / πτος ναὸς οὕτως / του αγίου ενδόξου / μεγαλομάρτϋρος / Θεοδώρ(ου) τοῦ Τύρωνος κ(αὶ) / στρατϊλάτου δϊὰ σὴν / δρομῆς κόπου κ(αὶ) ἐ / ξόδ(ου) Θεοδώρου τοῦ Ἁγι / όπουλου κ(αὶ) τ(ῆ)ς Μ(ητ)ρ(ὸ)ς αὐ / τοῦ Καλής κ(αὶ) πὰπὰ / κῦρ Μεταξϊωτι / κ(αὶ) τῆς σϋβί / ου αὐτοῦ πρεσ / βϊτ(έ)ρ(α)ς κ(αὶ) Σταμάτι τοῦ Ἁγϊ / οπουλου κ(αὶ) της συβίου αὐτ(οῦ) / Καλῆς κ(αὶ) Δραγο / τέσι κ(αὶ) τῆς σϋβίου αυτ[οῦ] / Μαρίας κ(αὶ) Σταματου του / Πεζοῦ κ(αὶ) τῆς σϋβίου / αὐτοῦ Μαρίας κ(αὶ) Κρουστω / Μηνου κ(αὶ) τῆς συβίου αυτ(οῦ) / κ(αὶ) […] / […] / […]Κ Ινδ(ικτιών)ος [ι΄ε]
Στο αριστερό περιθώριο της επιγραφής αναγράφονται και κάποια ακόμα ονόματα δωρητών:
κ(αὶ) / Στα / μα / τι / ὁ η(ος) / τοῦ / αγϊό / πουλου / κ(αὶ) του Δι / μη / τρίου / του / […] / ἀυ / της.
Από την επιγραφή του μνημείου, η οποία αφορά μόνο στην ζωγραφική του διακόσμηση και όχι στην ανέγερσή του, πληροφορούμαστε ότι το μνημείο τοιχογραφήθηκε με τη συνδρομή πολλών λαϊκών (αναφέρονται τα ονόματα τουλάχιστον έξι οικογενειών) και ενός ιερέα με την πρεσβυτέρα του. Το όνομα του Δημητρίου που αναφέρεται στην συμπληρωματική επιγραφή θα μπορούσε ίσως να ταυτιστεί με τον Δημήτριο, που αναφέρεται ως ζωγράφος του ναού σε περιγραφή του ναού του έτους 1872 στο περιοδικό Πανδώρα. Στην επιγραφή του ναού, πάντως, δεν γίνεται καμία αναφορά σχετικά με τη χρήση του ναού ως καθολικού ή εξαρτήματος μονής, γεγονός που ενισχύει τις αμφιβολίες που είχε εκφράσει ο Ανδρέας Ξυγγόπουλος σχετικά με τη δυνατότητα του συγκεκριμένου ναΐσκου να λειτουργήσει ως καθολικό σταυροπηγιακής μονής λόγω «μικροσκοπικότητος τούτου».
Το σημείο όπου αναγραφόταν το έτος ιστόρησης του ναού είναι σήμερα άκρως δυσανάγνωστο, και ο ίδιος ο Ξυγγόπουλος κατάφερε να διακρίνει μόνο την ιδικτιώνα και όχι το έτος ιστόρησης. Λαμβάνοντας υπόψη τα τεχνοτροπικά χαρακτηριστικά της ζωγραφικής και ιδιαίτερα την εικονογραφική και στιλιστική συνάφεια με το παλαιό καθολικό της Μονής Μεταμόρφωσης Μετεώρων, έργο του 1483, ο Ξυγγόπουλος οδηγήθηκε σε μία χρονολόγηση προς τα τέλη του 15ου αιώνα ή τις αρχές του 16ου. Πράγματι η ζωγραφική των Αγίων Θεοδώρων φέρει σημαντικές ομοιότητες με έργα του λεγόμενου «καστοριανού εργαστηρίου», που δρα στην ευρύτερη περιοχή των Μετεώρων και της Μακεδονίας τις δύο τελευταίες δεκαετίες του 15ου και την πρώτη δεκαετία του 16ου αιώνα. Δεδομένου ότι η 15η ινδικτιώνα που διέκρινε συμπίπτει με τα έτη 1497 και 1512, ο Ξυγγόπουλος πρότεινε ως έτος ιστόρησης το 1497, το οποίο υιοθέτησε και όλη η μεταγενέστερη βιβλιογραφία, με μια προσεκτικότερη παρατήρηση όμως της επιγραφής διακρίνεται ακόμα και σήμερα με αχνούς χαρακτήρες δίπλα στην ινδικτιώνα, το έτος ˏζκ΄, δηλαδή το έτος 1512.
Η σημαντική ζωγραφική του μνημείου αναπτύσσεται σε τρεις επάλληλες ζώνες, διαφορετικού ύψους, που περιλαμβάνουν σκηνές Δωδεκαόρτου στην ανώτερη ζώνη, αγίους και προφήτες σε μετάλλια στη μεσαία και ολόσωμους αγίους στην κατώτερη ζώνη.
Γαρίδης, Μ., & Δεληγιάννη-Δωρή, Ε. Γ. (2007).Μεταβυζαντινή ζωγραφική, 1450-1600: η εντοίχια ζωγραφική μετά την πτώση του Βυζαντίου στον Ορθόδοξο κόσμο και στις χώρες υπό ξένη κυριαρχία. Αθήνα: Σπανός.
Ευγενίδου, Δ. (1997) “Τα βυζαντινά μνημεία των Σερβίων”, πρακτικά Α’ Πανσερβιώτικου Συνεδρίου για την ανάπτυξη της περιοχής. Σέρβια, 6-8 Οκτωβρίου 1995, σ.79-84.
Ξυγγόπουλος, Α. (1957) Τα μνημεία των Σερβίων. Αθήνα: Εταιρεία Μακεδονικών Σπουδών.
Πέτκος, Α. και Καλταπανίδου-Πυροβέτση, Β. (2009) Σέρβια, μια Βυζαντινή πόλη-κάστρο. Διαδρομές στο χώρο και στο χρόνο. Βέροια: 11η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων- Υπουργείο Πολιτισμού-Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας.
Σαβιλλωτίδης, Κ. (1999) Τα Βυζαντινά και Μεταβυζαντινά Μνημεία των Σερβίων. Σέρβια: Μορφωτικός Όμιλος Σερβίων ‘Τα κάστρα’.
Τσιάπαλη, Μ. & Ανδρούδης, Π. (2014) “Ο βυζαντινός ναός των Αγίων Θεοδώρων στο κάστρο των Σερβίων ΠΕ Κοζάνης”, ΑΕΜΘ 28, 97-105.
Τσιάπαλη, Μ. (2017) “H επίδραση του «καστοριανού εργαστηρίου» σε μνημεία της περιοχής Γρεβενων και Κοζανης”, Βυζαντινά 35, σ. 315-329.
Τσιάπαλη, Μ. (2022) Η καστροπολιτεία των Σερβίων, Θεσσαλονίκη: Εφορεία Αρχαιοτήτων Περιφέρειας Θεσσαλονίκης.
Τσιλιπάκου, Α. (2002) Σέρβια, μια βυζαντινή Kαστροπολιτεία. Αθήνα: Τ.Α.Π.Α.
Ο σχεδιασμός της ιστοσελίδας εντάσσεται στην υλοποίηση της Πράξης «Στερέωση και Αποκατάσταση του Δυτικού Πύργου στο Κάστρο Σερβίων», η οποία υλοποιήθηκε από την Εφορεία Αρχαιοτήτων Κοζάνης και συγχρηματοδοτήθηκε από την Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση/Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Δυτική Μακεδονία» του ΕΣΠΑ 2014-2020