Ο ναός βρίσκεται στο ακρωτήριο του Σούνιου, 70 χλμ. από την Αθήνα. Η φωτογραφία αριστερά δεν είναι τόσο καλή καθώς τραβήχτηκε μέσα από το λεωφορείο, αλλά δείχνει παραστατικά τη συγκεκριμένη θέση που κατέχει ο ναός. Ο ναός περιβάλλεται από τα τείχη και η περιοχή χρησίμευε και ως παρατηρητήριο επί του Σαρωνικού κόλπου.
Η αφιέρωση του ναού στον Ποσειδώνα αποδώθηκε χάρη σε μία επιγραφή.
Ο ναός είναι δωρικού ρυθμού και το υλιλό που χρησιμοποιήθηκε ήταν γκρι τοπικό μάρμαρο από την Αγριλέζα (τοποθεσία σε απόσταση 5 χλμ. από το ακρωτήρι). Κατασκευάστηκε στα μέσα του πέμπτου αιώνα π.Χ. και παρουσιάζει αρκετές ομοιότητες με το
Ηφαιστείο στην Αθήνα και το ναό της Νέμεσης στους Ράμνους.
Το σκάλιστό αέτωμα και οι μετώπες δεν διασώζονται. Ορισμένα τμήματα από το αέτωμα φιλοξενούνται στο μουσείο του Λαυρίου. Είναι δυστυχώς διαβρωμένα σε μεγάλο βαθμό, αλλά φαίνεται ακόμα να απεικονίζουν τη μάχη ανάμεσα στους Λάπιθες και τους Κενταύρους, τη Γιγαντομαχία και τους άθλους του Θησέα, όπως και στο Ηφαιστείο.
Η κατασκευή πραγματοποιήθηκε αλλά είχε ξεκινήσει νωρίτερα. Το κατώτερο τμήμα του ναού, φτιαγμένο από πορόλιθο, χρονολογείται πίσω στις αρχές του πέμπτου αιώνα π.Χ. Στην παρακάτω φωτογραφία βλέπετε το κατώτερο τμήμα σε όχι ομαλή επιφάνεια. Η κατασκευή προφανώς διεκόπηκε από τον Περσικό Πόλεμο. Σύμφωνα με κάποια άλλη εκδοχή πάντως, υπήρχε κάποιος προγενέστερος ναός από πορόλιθο που κατασκευάστηκε στα τέλη του έκτου αιώνα, αλλά κατεστράφηκε από τους Πέρσες στα 480 π.Χ ενώ ένας νέος δημιουργήθηκε πάνω στα θεμέλια του προηγούμενου.
Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει το ίδιο τμήμα με την παραπάνω φωτογραφία αλλά από διαφορετική οπτική γωνία.
Ο αριθμός των κυόνων ήταν αρχικά 34 (6 επί 13). Ο στυλοβάτης είναι 31.1 μ. επί 13.4 μ. Οι γραμμώσεις στους κύονες είναι 16 και όχι 20 όπως συνηθίζονταν.
Όπως μπορείτε να δείτε στη φωτογραφία αριστερά, και στην πρώτη φωτογραφία, το έδαφος πάνω στο οποίο στεκόταν ο ναός δεν ήταν εντελώς επίπεδο.
