Actualmente, se observan en el templo fuertes influencias de estilo Dórico, que en realidad se superponen al estilo Clásico del santuario original, que fue reconstruido considerablemente. En el año 412 a.C., durante la guerra del Peloponeso, el cabo Sounion fue fortificado, y entre sus muros quedó atrapado el templo de Poseidón, en el extremo sureste. A pesar de ello, sufrió numerosos daños, y muchas de las ofrendas fueron destruidas.
Éste templo tiene su primera mención nada menos que en la Odisea. Allí se lo describe como el punto en el que Menelao detiene su marcha, a la vuelta de Troya, para enterrar el cuerpo de Phrontes Onetorides, su fiel asistente. Fue en el siglo VI a.C. cuando se realizó la edificación, y el resultado se convirtió en uno de los lugares de culto más importantes de Ática.