Il Tempio di Diana è posto in un settore centrale di Castrocielo, presenta una struttura costruita in grossi blocchi di travertino squadrati e messi in opera senza malta, di cui si conserva solamente un'abside semicircolare e brevi lacerti delle ammorsature dei muri laterali che ha conservato parte della decorazione del podio.
Uno scavo alle spalle dell’abside ha portato alla luce un pavimento in basoli di uno dei decumani della città. Le campagne di scavo hanno rilevato, inoltre, la presenza di resti delle pareti laterali, caratterizzate da due coppie di muri paralleli tra loro. Il monumento è variamente datato al II sec. a.C., all’età augustea, o più genericamente nella seconda metà del I secolo a.C. Gli elementi planimetrici, pur non essendo decisivi, inducono ad identificare l'edificio come una basilica o un Augusteum. Di estremo interesse la scoperta, a est del monumento, di una grande platea in cocciopesto ritenuta il foro della città.