Costruito circa cinquant'anni prima del Tempio di Nettuno e 50 anni dopo quello di Hera ha delle particolarità che lo distingue dagli altri due templi e lo rendono uno dei più interessanti dell'architettura greca. Il frontone alto rende questo Tempio unico; il fregio dorico composto di larghi blocchi di calcare è anch'esso di tipo unico. La pianta interna, più semplice di quella degli altri due templi era composta dal pronaos e dalla cella nella quale non ci sono tracce della camera del tesoro (adyton).
Il pronaos aveva otto colonne con capitelli ionici, quattro sul fronte e due su ciascun lato. Delle colonne ioniche del pronaos si vedono solamente le basi e due capitelli ( i più antichi in stile ionico rinvenuti in Italia) sono custoditi nel vicino Museo Archeologico.
Il ritovamento di numerose statuette in terracotta (ex voto) raffiguranti Atena nelle stipi votive prova che il Tempio non era dedicato a Cerere ma alla dea della saggezza e delle arti Atena. Infatti il tempio sorge sulla parte più alta della città, luogo dove sono sempre stati eretti i templi in onore di Atena nelle città greche.