עדויות ארכאולוגיות מצביעות על כך שסוניון היה אזור מקודש עוד מתקופת הברונזה, אך המקדש שהיה נראה בימינו נבנה באמצע המאה ה-5 לפנה "ס (בין 444 ל-440 לפנה" ס). זה היה חלק מפרויקט הבנייה השאפתני שיזם פריקלז, שכלל מקדשים ידועים אחרים כמו הפרתנון וההפיסטיון. בהינתן הדומה לבית המקדש של פוסידון לפיסטיון ולמקדש נמסיס ברמנוס, היסטוריונים רבים הגיעו למסקנה שהם תוכננו על ידי אותו אדריכל. תכונה אחת במיוחד מאחדת של כל שלושת המקדשים היא העובדה כי עמודות המרפסת היו מיושרות עם העמודה השלישית של peristyle. כתובת מאשרת כי המקדש הוקדש לפוסידון, והוא נבנה על שרידי מקדש פורוס מוקדם עוד יותר אשר יסודותיו עדיין גלויים. המקדש הארכאי הזה נהרס על ידי הפרסים בשנת 490 לפנה " ס כאשר הוא עדיין בבנייה. מעט מאוד ידוע על המקדש הקודם הזה, אבל זה בטוח שזה היה ציון דרך נערץ, נראה מרחוק כמלחים התקרבו או עזבו את הבטיחות של נמלים אטיקה. המקדש החדש עוקב מקרוב אחר גודלו ותכנונו של העתיק יותר. המקדש של פוסידון היה מבנה פריפטרלי של המסדר הדורי, עשוי משיש מאגרילזה הסמוכה, עם שישה עמודים בקצהו ושלוש עשרה מכל צד ארוך עבור סך של 34-מתוכם שלושה עשר לשרוד היום.
