Größte Sehenswürdigkeit von Paleokastritsa ist das Kloster Panagia Theotokos aus dem 18. Jh., das die Spitze einer steil aus dem Meer aufsteigenden Halbinsel krönt. Am blumenreichen Arkadeninnenhof steht die Klosterkirche, die drei außergewöhnliche Ikonen birgt. Im hintersten Teil der linken und rechten Seitenwand illustrieren jeweils vier Bildfelder auf einer großen Ikone die biblische Schöpfungsgeschichte. An der linken Seitenwand hängt eine kleine Ikone, auf der unterhalb der drei Kirchenväter dargestellt ist, warum sie gestiftet wurde: Am Patronatstag dieser drei im Jahr 1653 explodierte ein Feuerwerkskörper und tötete die Amme wohlhabender Eltern. Das Kind, das sie in den Armen hielt, blieb wie durch ein Wunder unverletzt. Mit dem Bild bedankten sich die Eltern bei den drei heiligen Patriarchen.
Der Weg zum Kloster beginnt am Hafen Paleokastritsas und führt über den schmalen, kurzen Isthmus auf den schroff zum Meer hin abfallenden, grünen Hügel hinüber.
