«Στο παρελθόν, οι πιστοί κατέφευγαν στον ναό για να ζητήσουν προστασία από θανατηφόρες επιδημίες, όπως η πανώλη και η χολέρα, καθώς η λαϊκή πίστη απέδιδε στην Αγία Παρασκευή τη δύναμη να τις αποτρέπει. Πολυάριθμες προφορικές μαρτυρίες αναφέρονται στην κατανυκτική ατμόσφαιρα του υπόγειου χώρου, όπου η πνευματική αγαλλίαση των πιστών μετέτρεπε τον ναό σε ένα "ζωντανό" σημείο επικοινωνίας με το θείο, μακριά από τον θόρυβο της πόλης.

Η ιδιαίτερη αρχιτεκτονική του —χτισμένος 2-3 μέτρα κάτω από το επίπεδο του δρόμου— θυμίζει κατακόμβη και τροφοδότησε επίμονους αστικούς θρύλους. Σύμφωνα με την παλιά αθηναϊκή παράδοση, το παρεκκλήσι αποτελούσε μέρος ενός δικτύου κρυφών στοών και χώρων λατρείας κατά την Τουρκοκρατία. Οι θρύλοι αυτοί θέλουν υπόγεια περάσματα να συνδέουν την Αγία Παρασκευή με τον γειτονικό ναό της Χρυσοσπηλιώτισσας, άλλες βυζαντινές εκκλησίες του κέντρου, ή ακόμα και με αρχαίες σήραγγες που οδηγούν στους πρόποδες της Ακρόπολης, χρησιμεύοντας ως οδοί διαφυγής.

Το μυστήριο ενισχύεται από τη λαογραφία που θέλει την Αγία να εμφανίζεται σε οράματα, υποδεικνύοντας η ίδια το σημείο ανέγερσης ή ανακαίνισης του ναού. Χαρακτηριστικές είναι οι αναφορές σε περιστατικά όπου η εικόνα της γινόταν "ασήκωτη" κατά τη διάρκεια εργασιών ή προσπαθειών μετακίνησης κειμηλίων, υποδηλώνοντας την επιθυμία της να παραμείνει στο συγκεκριμένο σημείο. Τέλος, παλαιότερες δοξασίες συνέδεαν την υπόγεια δομή του ναού με αρχαίες, ευλογημένες πηγές που προϋπήρχαν στον χώρο.»