Archeologické dôkazy naznačujú, že Sounion bol posvätnou oblasťou už v dobe bronzovej, ale chrám viditeľný v dnešnej dobe bol postavený v polovici 5.storočia pred nl (medzi 444 a 440 pred nl). Bol súčasťou ambiciózneho stavebného projektu iniciovaného Periklesom, ktorý zahŕňal ďalšie známe chrámy, ako napríklad Parthenon a Hephaisteion. Vzhľadom na podobnosť chrámu Poseidon s Hephaisteionom a chrámom Nemesis v Rhamnous, mnohí historici dospeli k záveru, že boli navrhnuté tým istým architektom. Zvlášť zjednocujúcim znakom všetkých troch chrámov je skutočnosť, že stĺpy verandy boli zarovnané s tretím stĺpcom peristylu. Nápis potvrdzuje, že chrám bol zasvätený Poseidonovi a bol postavený na pozostatkoch ešte skoršieho chrámu poros, ktorého základy sú stále viditeľné. Tento archaický chrám bol zničený Peržanmi v roku 490 pred nl, keď bol ešte vo výstavbe. O tomto skoršom chráme je známe len veľmi málo, ale je isté, že to bol uctievaný orientačný bod, viditeľný z diaľky, keď sa námorníci priblížili alebo opustili bezpečnosť prístavov Attica. Novší chrám pozorne sleduje veľkosť a plán staršieho chrámu. Chrám Poseidon bol peripteral budova dórskeho rádu, vyrobené z mramoru z neďalekej Agrileza, so šiestimi stĺpmi na svojich koncoch a trinásť na každej dlhej strane pre celkom 34-z ktorých trinásť prežiť dnes.
