Assos kentinin koruyucu tanrısı Athena’dır. Gök tanrı Zeus’un kızı olan savaş tanrıçası Athena evlenmemiş kızlar, kentleri, zanaatkârları (Athena Ergane), filozofları ve eğitimi koruyan tanrıçadır. Tanrıçanın kutsal hayvanı baykuş bilgeliği sembolize etmektedir.
M.Ö. 540/530 tarihleri arasında inşa edilen tapınak Anadolu’da Arkaik Çağ’da inşa edilen tek Dor tapınağıdır. Assoslular Athena Tapınağı’nı akropolisin doğu kenarına yakın bir noktaya inşa ederek özellikle gemilerde yolculuk edenlerin görmelerini arzu etmişleridir. Tapınak, ana kaya kısmen kesilerek oluşturulmuş olan düzlüğe inşa edilmiştir. Tapınak, 14,30x30,31 metre ölçülerindeki stylobat (temel) üzerine oturmaktadır. Stylobatın batı ve güney temel taşları üzerinde kazıma ve kabartma tekniğinde polygonal duvar görünümü verilmiştir. Girişi doğuda olan tapınağın uzun yönlerinde on üç; kısa kenarlarında ise altı adet sütün vardır. Prostylos planlı tapınakta, cellanın etrafı tek sıra sütun ile çevrilmiştir. Tapınağın bütününde yapı malzemesi olarak kentin yerel taşı olan andezit kullanılmıştır. Tapınağın frizlerinde Herakles-Kentaur (at adam) mücadelesi, karşılıklı duran sfenksler, boğalar ve ziyafet sahnesi; metoplar da ise Zeus’un Europa’yı kaçırması, at üzerinde süvariler, Priamos’un Hektor’un cese dini istemesi gibi birbirinden farklı onlarca konu işlenmiştir.
Hellenistik Çağ’da (M.Ö. 3. yüzyılın ikinci yarısında) kutsal oda (cella) zemini mozaik ile kaplanmıştır. Roma Çağı’nda tapınağın kullanıldığına dair bir kanıt mevcut değildir. 1838 yılında Sultan II. Mahmud’un izni ile Fransız arkeolog Désiré Raoul-Rochette tapınağın parçalarını bir savaş gemisi ile Fransa’ya (Louvre Müzesi) götürmüştür. 1881-1883 yılındaki kazılarında bulunan eserlerin 3/1’lik bölümü Amerikan kazı heyetine verilmiştir. Böylece tapınağa ait mimari parçaların bir bölümü A.B.D.’ye (Museum of Fine Arts, Boston) bir bölümü ise İstanbul Arkeoloji Müzesi’ne götürülmüştür. 2010 yılında tapınakta gerçekleştirilen restorasyon çalışmaları kapsamında eksik parçalar yapının özgün yapı malzemesi olan andezitten yeniden üretilmiştir.
