Длительный исторический период армянский пантеон формировали иранские божества. Ахурамазда – отец всех богов, создатель рая и земли. Ему поклонялись, называя Арамазд. Он был велик и могуч, управлял плодородием на земле, был создателем всех талантов, а его главный храм находился в городе Ани-Камах. Митра, идентифицируемый со всемогущим солнцем, бог света и огня, защитник правды и правосудия, был известен под именем Михр. Анаит (Анахи-та), богиня плодородия, мать всей мудрости, стала любимой богиней и защитницей армян. Ее величали весной и осенью песнями и танцами, в ее честь построено несколько храмов. Самым известным из них является храм Ериза, а поскольку в нем была поставлена золотая статуя, богиню именуют «золотая мать», «великая мать», «мать целомудрия». Веретрагна, бог войны и победы, был известен под именем Вахагн (Ваагн). Его главный храм находится в Аштишате, так же как и его возлюбленной Астгик, богини любви и красоты. Тир, писарь Арамазда, был богом науки, который записывал и злые и добрые человеческие деяния. С его именем связана школа прорицателей, в которой обучали различным искусствам и где толковали сны. Баршамин (Баршимниа, Баршам) и богиня Нане также входят в армянский пантеон. В «Истории обращения армян» Агатангелоса, где рассказывается об уничтожении языческих храмов, эти божества названы местными армянскими формами иранских имен. Но в «Истории» Мовсеса Хоренского мы находим их греческие эквиваленты: Арамазд = Зевс, Михр = Гефест, Анаит = Артемида, Вахагн = Геракл, Астгик = Афродита, Тир = Аполлон, Нане = Афина, и только Баршамин сохранил первоначальную форму своего имени. Тем не менее более ранние имена армянских божеств сохранились и встречаются в армянских письменных источниках чаще, чем их греческие эквиваленты. Признаки такого же синкретизма можно найти и в других местах. В руинах храма Зароастра, построенного в Персеполисе, вскоре после его разрушения Александром обнаружены надписи на греческом языке, в которых Ахурамазда, Митра и Анаит именуются соответственно Зевсом Мегистом, Аполлоном и Афиной. В Нимруд-Даге Антиох I Коммагенский представлен вместе с божествами Зевсом (Ахурамазда), Гераклом (Веретрагна) и Аполлоном (Митрой).
Вторжение греческих элементов в религию иранского происхождения также становится очевидным из рассказа Мовсеса Хоренского о культовых статуях, которые были доставлены из греческих городов, и о греческих священнослужителях, прибывших вместе с ними. Приписывая царю Арташесу то, что в действительности касалось Тиграна Великого, историк пишет, что он привез из «Азии» позолоченные бронзовые статуи Артемиды, Аполлона и Геракла, причем последняя являлась работой Дипена и Скиллида Критских; статуи Зевса, Артемиды, Афины, Гефеста и Афродиты, найденные им в Греции, он отослал в Армению. В следующем отрывке Мовсес повествует о священнослужителях, которые сопровождали статуи.
Сегодня трудно установить, какая часть информации, касающейся культовых статуй, верна, но от рассказа в целом отмахнуться невозможно. Присутствие греческого духовенства в Армении также подтверждается открытием греческих надписей в Армавире. Скиллид и Дипен, единственные скульпторы, названные по именам, известны из другого источника. Они родились на Крите и работали в Аргосе и Сикеоне примерно в середине VI века до н. э. Утверждают, что они основали школу скульптуры в Пелопоннесе, а Плиний называет среди их работ статую Геракла. Кроме того, голова бронзового изображения Артемиды – Анаит, сейчас находящаяся в Британском музее, найденная в Еризе (Эрзинджан), является греческой работой.
Таким образом, можно утверждать, что ирано-греческая форма язычества у армян являлась преобладающей. И хотя официально язычество было уничтожено в начале IV века, мы знаем, что в Армении и кое-где еще сохранилось немало язычников и древние верования долго жили в народном фольклоре и обычаях.
Считается, что в Армении Евангелие проповедовалось греками Тадеусом – в южной части страны и Бартоломеусом – на севере. Они и считаются первыми просветителями Армении. Очевидно, число обращенных существенно увеличилось во II и III веках, поскольку были преследования при царе Арташесе (около 230 г. н. э.) и царе Хосрове (около 230 г. н. э.). Имена некоторых мучеников известны. Тертуллиан включает Армению в перечень стран, народы которых присутствовали в Иерусалиме в Троицын день, – несомненный признак того, что в его время в Армении было большое число христиан. Евсевий цитирует письмо, написанное в 254 году александрийским патриархом Дионисием армянскому епископу Меружану.