De l’autre côté de la route, par rapport au sanctuaire d'Apollon, bien plus bas, se trouve le temple d’Athéna, sur le site de Marmaria. Nous passons d’abord devant le gymnase puis nous atteignons le temple où les pèlerins venaient se recueillir avant de consulter l’oracle.
La tholos (370 av JC) est une rotonde dont il reste quelques colonnes. On ne sait pas à quoi elle servait, elle était peut-être liée au culte de Gaïa.
Les métopes représentent une Centauromachie et une Amazonomachie.
À droite de la rotonde, se trouve le trésor des Massaliotes (grecs de Marseille) et à droite de celui-ci des chapelles votives ionique et dorique. Le temple archaïque d’Athéna a été remplacé par un autre après le séisme de 373 av JC.
