Ο υστεροβυζαντινός ναός του αγ. Γεωργίου αποτελεί τον πρώην ενοριακό ναό του οικισμού της Ανεμώτιας και στη σημερινή του μορφή έφτασε το 1702, μετά την τελευταία ανακαίνιση και αναστήλωση. Ωστόσο, υπάρχει η μαρτυρία του μητροπολίτου Μηθύμνης Γαβριήλ, ο οποίος στο έργο του «Περιγραφή της Λέσβου» περί το 1600 αναφέρει ότι στην Ανεμώτια υπήρχαν τρεις ναοί εκ των οποίων ο ένας ήταν αφιερωμένος στον άγιο Γεώργιο. Κατά συνέπεια οι ρίζες του ναού εντοπίζονται πριν τον 17ο αιώνα, σε μια περίοδο κατά την οποία δε σώζονται πολλές εκκλησίες.
Ο πρώτος ενοριακός ναός του χωριού ήταν αφιερωμένος στην αγ. Αικατερίνα, η οποία όμως καταστράφηκε απ’ τους Οθωμανούς και μετατράπηκε σε χαμάμ, διότι στο σημείο εντοπίζονταν πολλά νερά. Εν συνεχεία, οι τουρκικές αρχές έδωσαν άδεια για νέο ναό ώστε να εξυπηρετείται το θρησκευτικό συναίσθημα των κατοίκων κι έτσι ιδρύθηκε ο ναό του αγ. Γεωργίου.
Η ίδια η διαμόρφωσή του αποτελεί τεκμήριο της υποδούλωσης των Ελλήνων στους Οθωμανούς, αφού η προϋπόθεση για την ίδρυσή του ήταν ο ναός να είναι χαμηλότερος απ’ το τζαμί. Οι χριστιανοί, λοιπόν, για να εισέλθουν εντός του ναού έπρεπε να κατεβαίνουν ένα σκαλί, ως δείγμα της υποδούλωσης. Το ύφος επίσης του εσωτερικού μαρτυρεί το καθεστώς της σκλαβιάς. Ο ναός αποτελεί μονόκλιτη βασιλική μικρού μεγέθους χωρίς παράθυρα. Οι χριστιανοί έσκαβαν τις πέτρες διαμορφώνοντας γούβες όπου εκεί άναβαν τα καντηλάκια τους. Στη στέγη υπάρχουν μικρά ανοίγματα ωσεί φεγγίτες μέσω των οποίων διαπερνά το φως του ήλιου και φωτίζει τις τοιχογραφίες.
Οι πέτρινες κολώνες με τους σκαλισμένους σταυρούς και η ξύλινη σκεπή τοποθετούνται πριν το 16οο και χρησιμοποιήθηκαν κατά την αναστήλωση του Ναού και συγκεκριμένα στον προαύλιο χώρο, όπου εκεί οι χριστιανοί συγκεντρώνονται για να πραγματοποιούν τις εργασίες τους λόγω του ευχάριστου και δροσερού κλίματος.
Στο ναό ιστορούνται τοιχογραφίες οι οποίες υπολογίζονται ότι προέρχονται απ’ τις αρχές του 17ου αιώνος. Αποτελούν έργα του αγιογράφου ιεροδιακόνου Ιωάννη Χωματζά εκ Χίου. Το εικονογραφικό πρόγραμμα περιλαμβάνει τους μάρτυρες, οσίους και ιεράρχες, την Πεντηκοστή , την Κοίμηση της Θεοτόκου και άλλα θέματα του εκκλησιαστικού βίου. Στο δάπεδο είναι στρωμένο με πυρότουβλα ενώ υπάρχουν εξαγωνικές πήλινες πλάκες, μερικές εκ των οποίων έχουν αντικατασταθεί με τετραγωνικές, δείγμα βυζαντινής τεχνοτροπίας. Το τέμπλο είναι ξυλόγλυπτο με χρώμα και χρυσώματα και κοσμείται με ωραιότατες παλιές εικόνες.
Ο ναός έχει χαρακτηριστεί ως διατηρητέο μνημείο κα προστατεύεται με απόφαση του υπουργείου πολιτισμού.