Στα νότια της Μυτιλήνης, 2 χλμ. απ’ τον οικισμό των Λουτρών, στη θέση «Τσεσμέδες» αρχαιολογική σκαπάνη έφερε στο φως τμήμα ψηφιδωτού παλαιοχριστιανικής βασιλικής και διάσπαρτα αρχιτεκτονικά μέλη (θωράκια κ.α.), τα οποία προστατεύονται με χαμηλό στέγαστρο. Φέρεται να κτίστηκε τον 5ο αι. μ.Χ. και ανασκάφηκε το 1933 από τον Ευαγγελίδη.
Η βασιλική ήταν τρίκλιτη με νάρθηκα και ορθογώνιο πρεσβυτέριο. Το μεσαίο κλίτος και ο νάρθηκας ήταν καλυμμένα με ωραιότατο ψηφιδωτό, μέρος του οποίου σώζεται ως σήμερα και ο επισκέπτης μπορεί να το δει υπό του στεγάστρου. Παραστάσεις πουλιών με κλαδιά ελιάς σε κύκλους, εξάγωνα και τρίγωνα, ταινίες με αλληλοπλεκόμενες κυματοειδείς γραμμές που σχηματίζουν κύκλους κυριαρχούν στο ψηφιδωτό πρόγραμμα. Τα χρώματα των ψηφίδων είναι κόκκινο, λευκό, μαύρο, κίτρινο, μπλε και καφέ. Άξια προσοχής είναι και η μαρμάρινη επιγραφή η οποία βρέθηκε: «ΥΠΕΡ ΕΥΧΗΣ ΚΑΙ ΣΩΤΗΡΙΑΣ ΑΓΩ ΣΤΙΝ…». Πέραν τούτων μπορεί ο επισκέπτης να θαυμάσει και άλλα αρχιτεκτονικά μέλη (τμήματα θωρακίων, επίκρανα, πεσσούς, κιονίσκους κ.α.)
Νοτιότερα απ’ το μωσαϊκό δάπεδο εντοπίζεται παλιό εκκλησάκι, γνωστό ως «Παλιακκλησιά», στο οποίο υπάρχουν εντοιχισμένα αρχιτεκτονικά μέλη, πιθανώς προερχόμενα απ’ τη βασιλική. Στην περιοχή εντοπίστηκαν επίσης χρυσά βυζαντινά νομίσματα, υπάρχουν δε λείψανα αρχαίου οικισμού, ενώ παράλληλα μια παράδοση αναφέρει ότι εκεί είχε εξοριστεί η αυτοκράτειρα Ειρήνη η Αθηναία. Ωστόσο, οι πληροφορίες για τους δύο ναούς των Λουτρών είναι περιορισμένες.