Ο μητροπολιτικός ναός του Αγ. Γρηγορίου του Παλαμά βρίσκεται μερικές δεκάδες μέτρα από την παραλία, στη συμβολή των οδών Μητροπόλεως και Αγίας Σοφίας. Κτίστηκε στη θέση παλαιότερου ναού του Αγίου Δημητρίου, ο οποίος υπήρξε μητρόπολη της Θεσσαλονίκης στα χρόνια της Οθωμανοκρατίας και κάηκε στην πυρκαγιά του 1890. Τα σχέδιά του εκπονήθηκαν από τον Ε. Τσίλερ και τροποποιήθηκαν από τον Έλληνα αρχιτέκτονα Ξενοφώντα Παιονίδη. Ο ναός είναι σταυροειδής εγγεγραμμένος, με μεγάλο οκταγωνικό τρούλο και τέσσερα ψηλά καμπαναριά, αλλά και εμφανείς, όπως θα διαπιστώσετε, επιρροές από τη νεορωμανική και νεοκλασική αρχιτεκτονική. Στο εσωτερικό του, σε παρεκκλήσι στα αριστερά σας βρίσκεται το ιερό σκήνωμα του Αγίου Γρηγορίου Παλαμά, αρχιεπισκόπου Θεσσαλονίκης.