Evidências arqueológicas indicam que Sounion era uma área sagrada desde a Idade do Bronze, mas o templo visível em nossos dias foi construído em meados do século V a. C. (entre 444 e 440 A. C.). Fazia parte do ambicioso projeto de construção iniciado por Perikles, que incluía outros templos renomados, como o Partenon e o Hefaisteion. Dada a similaridade do Templo de Poseidon com o Hefaísmo e o Templo de Nemesis em Rhamno, muitos historiadores concluíram que eles foram projetados pelo mesmo arquiteto. Uma característica particularmente unificadora dos três templos é o fato de que as colunas do pórtico estavam alinhadas com a terceira coluna do peristilo. Uma inscrição confirma que o templo foi dedicado a Poseidon, e foi construído sobre os restos de um templo de poros ainda anterior, cujas fundações ainda são visíveis. Este templo arcaico foi arrasado pelos persas em 490 a. C. quando ainda em construção. Muito pouco se sabe sobre este templo anterior, mas é certo que era um marco reverenciado, visível de longe como os marinheiros se aproximaram ou deixaram a segurança dos portos Attica. O templo mais novo segue de perto o tamanho e o plano do mais antigo. O Templo de Poseidon era um edifício peripteral da ordem dórica, feito de mármore das proximidades de Agrileza, com seis colunas nas suas extremidades e treze em cada lado longo para um total de 34--dos quais treze sobreviveram hoje.
