Quién hace una descripción detallada del templo es el ya nombrado erudito romano Plinio el Viejo, aunque existen discrepancias en cuanto a las medidas que expresa. Según Plinio, el templo está construido mayoritariamente de mármol y cuenta con 127 columnas de 18 metros de altura. El templo habría medido 115 metros de largo por 55 metros de ancho. Al frente tenía una triple fila de ocho columnas, una hilera de nueve columnas en el fondo y 21 columnas a cada lado. En el interior, para dividir el templo en tres naves, también se habrían empleado columnas. La altura total del templo llegaría a los 20 metros. Contra la costumbre de la época, el frente del templo estaba orientado hacia occidente. Albergaba varias obras de arte: esculturas de los renombrados Polícleto, Fidias, Cresilas y Fradmon; pinturas de varios renombrados artistas, columnas adornadas con oro y plata. Varias de esas esculturas se referían a las amazonas, que, según la leyenda, habrían sido las iniciadoras del culto a la diosa en la región.