La cuve baptismale était logée, selon l'usage dans le Patriarcat d'Antioche, dans l'abside orientale. On distingue, à la suite des dégagements des années 1950, deux phases.
Deux phases:
- À l'origine, la cuve, creusée dans le rocher du soubassement de l'édifice, avait un plan en fer-à-cheval d'un diamètre légèrement inférieur à celui de l'abside et finissait sur un plan vertical à l'aplomb de l'arc triomphal. Le fond était couvert d'une mosaïque.
- Dans un deuxième temps la cuve a été rétrécie par un remplissage en briques maçonnées que l'on peut voir encore de nos jours.
La circulation des catéchumènes
Les catéchumènes entraient depuis le passage d'un côté, en descendant quatre marches, pour venir se plonger dans l'eau de la cuve. Ils sortaient de l'autre côté. L'évêque et le clergé se tenaient dans l'octogone. Des trous d'encastrement, conservés dans la partie non-restaurée de l'arcade triomphale de l'abside, permettent de restituer un dispositif en bois, comprenant une poutre placée à 1,95 mètre du sol et des éléments verticaux, destiné à masquer aux yeux du clergé, la nudité des néophytes.
La cuve mobilisait dans son état initial une grande quantité d'eau (plus de 4 m3). C'est sans doute pourquoi on a voulu en réduire la contenance. Une fois baptisé, le néophyte sortait par le passage opposé.
