[1]​[2]​ El templo se construyó en torno a los años 490-480 a. C. y sustituyó a un santuario amurallado al aire libre construido alrededor del año 550 a. C.[2]​[3]​ En dicho templo, las procesiones que iban desde Eleusis hasta Atenas depositaban las reliquias sagradas, para después partir con ellas de nuevo en procesión hacia los misterios menores.

Solo se ha excavado una parte de la gran superficie, ya que la parte oriental del yacimiento está oculta bajo las casas del barrio de Plaka.

El templo medía aproximadamente 11 x 17,7 m. Su entrada estaba en el extremo sur y el ádyton, el más sagrado, donde se guardaban los objetos sagrados de los misterios, en el extremo norte.

Según Pausanias, el área del santuario también contenía, entre otras cosas, el templo de Triptólemo.

Hacia el año 325 a. C., la entrada al santuario se sustituyó por un propileos más elaborado.