[2] El emplazamiento del templo era originalmente, incluso antes de que los griegos llegaran a Jonia, un manantial sagrado y un bosquecillo.Al parecer, las obras también se financiaron con las ganancias del templo oriental de Mileto construido por Antíoco I.[7][9] Sin embargo, la construcción del templo continuó durante el siglo I.[3] El templo se construyó deliberadamente para competir con el templo reconstruido de Artemisa en Éfeso, que se reconstruyó más o menos en la misma época.[3] En la época medieval bizantina, se construyó una basílica en el emplazamiento del templo adyton.El templo seguía en pie en gran parte en 1493, cuando todas sus columnas menos tres se derrumbaron en un terremoto.Probablemente se construyó en torno a un manantial considerado sagrado en el lugar.Los cimientos del templo se han encontrado dentro de un ádyton posterior.Era un templo díptero, es decir, su perístasis tenía una fila exterior y otra interior de columnas.Los eruditos han discrepado sobre si se construyó antes o al mismo tiempo que el Templo II del período arcaico.[4][11] En el templo, probablemente en su naiskos, había una talla de Apolo realizada por Cánaco, terminada a finales del 500 a. C. Los persas se la llevaron a Ecbatana tras destruir el templo.Las dimensiones del templo se basan en un pie jónico, que medía unos 29,4 centímetros.En su lugar, la cámara oriental estaba seguida de un gran ádyton, la parte más sagrada del templo.Su suelo estaba cuatro metros por debajo del de la cámara oriental.No había acceso directo desde el pronaos, ya que entre este y la cámara había un muro con solo una amplia abertura o vano a través de la cual era posible mirar hacia el patio del ádyton.[5] Los muros interiores del ádyton estaban flanqueados por pilastras de estilo jónico construidas sobre un podio.[3][14] En el extremo posterior u occidental del adyton se encontraba el naiskos, un pequeño templo de unos 14,5 × 8,6 m. Era un tetrástilo próstilo, es decir, tenía cuatro columnas delante de su pronaos.[7] Se ha intentado explicar la singularidad de la construcción del templo afirmando que se inspiró en edificios palaciegos persas o en los templos y palacios de la dinastía ptolemaica en Egipto.