Se halla situada cerca del casco viejo, en el entorno del mismo nombre, en la parte oriental del casco urbano de Irun a la orilla del Estebenea, afluente del Bidasoa.
Al pie del monte Ibaieta, la ermita está cerca del antiguo camino que comunicaba el vado del Bidasoa con rutas interiores. Es conocida también con el nombre de Ama Xantalen.
Su gran importancia reside en el hecho de haber sido lugar de culto a lo largo de 20 siglos y en la existencia de restos arqueológicos. Lo más destacable es, tal vez, un templo romano "in antis" del Siglo I, así como restos de una necrópolis indígena. Por otra parte, es la única iglesia del siglo X hallada en Gipuzkoa.
La ermita actual, posiblemente del siglo XIV, es de planta rectangular, cubierta a cuatro aguas y muros de piedra sillar, con portada de estilo isabelino. Recientemente ha sido restaurado su interior y ha sido transformada en museo donde se puede contemplar parte de los restos arqueológicos hallados. En las cercanías se encuentra una fuente pública del mismo nombre, construida en piedra, con techo en forma de bóveda de cañón; es de estilo barroco. La imagen de la santa ocupa una hornacina en la parte central. Los materiales de época romana descubiertos en las excavaciones de Santa Elena tienen, en su ámbito inmediato (de Vasconia a todo el tramo litoral de Cantabria a Aquitania), gran importancia por su escasez.
Los iruneses opinan (por tradición) que la ermita de Santa Elena es anterior a la Parroquia de Nuestra Señora del Juncal (cuya construcción en su edificio actual se inició a comienzos del siglo XVI).
La más antigua alusión sobre la ermita nos remonta al año 1530, en un testamento. En término de Irun se citan en 1673 seis ermitas: Santa Elena, San Marcial, San Antonio, Artiga, Elizatxo y San Antón.
En esa época, la ermita conserva cierto protagonismo en la vida popular de la ciudad. La cofradía de Santa Lucía tenía su sede en esta ermita donde se hacían en el siglo XVIII hasta siete procesiones al año con asistencia del Cabildo parroquial y del Ayuntamiento en pleno, y se celebraban varias misas solemnes y fiestas concurridas.
Aprovechando la restauración de la ermita de Santa Elena por parte del Ayuntamiento de Irun, se volvió a autorizar en 1971 la prospección arqueológica del solar y entorno de la ermita.
Como resultado positivo de esos sondeos de prospección, ofreció el interior de la ermita dos tipos de evidencias arqueológicas: una serie de muros correspondientes a edificaciones anteriores y un lote cerámico (trozos de vasijas y tejas) atribuible a los romanos. Poco después se formalizó un plan de excavación exhaustiva del lugar de Santa Elena.
En las excavaciones de 1971 y 1972 se encontró una necrópolis de incineración de morfología (dispositiva y ritual) "romana" pero que responde en la tipología de buena parte de sus urnas a gustos indígenas, de "vascones". En esta necrópolis se acogen los muertos de una sociedad indígena que mantiene parte de sus tradiciones junto a evidentes signos de alguna "romanización" en los ajuares (ungüentarios, cuentas de vidrio, fíbulas...) que acompañan los depósitos. Los tres monumentos funerarios construidos en piedra añaden un empaque particular a la necrópolis.
En el interior de la ermita se creó un museo monográfico con los materiales recuperados, previa la restauración adecuada y la apertura de nuevo al culto del edificio. El día 13 de diciembre de 1981 se abrió de nuevo oficialmente a uso público el templo de Santa Elena, después de 10 años de haber comenzado las intervenciones arqueológicas.
El museo tal cual hoy podemos verlo fue actualizado e inaugurado en 1989. En un recinto bajo el coro y acristalados y cerrados se ubican los diferentes elementos expositivos, tales como paneles explicativos y objetos museísticos (cerámica de incineración, monedas, utensilios, etc.) que nos muestran y explican la presencia romana en el Bidasoa en tanto en su actividad cotidiana, económica y el culto. En el coro, se sitúan los soportes explicativos audiovisuales, y desde su barandado puede observarse la necrópolis romana habilitada tras las excavaciones mencionadas.