Con il basamento di 113,45 metri x 56,30 metri il Tempio di Zeus Olimpico sarebbe stato il maggior tempio costruito dai greci. Secondo le scritture il monumento venne edificato intorno al 480 a.C. dopo la battaglia di Imera, ma per cause diverse la costruzione non venne mai completata. La struttura del Tempio di Zeus Olimpico presentava delle colonne alte quasi 18 metri, all' esterno della facciata a circa 11 metri di altezza, erano presenti dei giganti, chiamati Telamoni o Atlanti, che davano l’impressione di reggere l’intero peso dell’architrave così come Atlante era stato condannato da Zeus a reggere il mondo per aver aiutato i Titani. Attualmenti rimangono pochi reperti archeologici dove un tempo si ergeva il monumento. Alcuni blocchi dell' edificazione vennero impiegati per la costruzione del molo dil porto di Porto Empedocle durante la dominazione di Carlo III di Borbone. Un Telamone fedelmente ricostruito da Raffaello Politi risulta custodito presso il museo archeologico di San Nicola, in questo luogo si trova anche una fedele riproduzione completa del tempio oltre a delle teste teste di altri giganti.
La gigantesca costruzione era interamente realizzata a piccoli blocchi, comprese le colonne, i capitelli, i telamoni e gli architravi. L' altezza dei telamoni era di m 7,65, la trabeazione era alta m 7,48 e il diametro delle colonne era di m 4,30, con scanalature nelle quali poteva entrare comodamente un uomo, mentre le colonne dovevano sviluppare un'altezza calcolata tra i 14,50 e i 19,20 m. Privo di tetto per le continue distruzioni subite dalla città il Tempio di Zeus Olimpico rimase incompiuto per la conquista cartaginese. Intorno ai resti del basamento si conservano, in posizione di caduta, alcune parti dell'edificazione e la ricostruzione di un capitello e del calco di un telamone in quanto l'originale si trova presso il Museo. Nella zona orientale è visibile il basamento a pilastri dell'altare delle dimensioni di m 54,50 per 17,50 mentre nell'angolo sud-est del tempio si conserva un piccolo edificio a due navate con profondo pronao, doppia porta d'accesso ed altare d'età ellenistica o arcaico, considerate le numerose terrecotte architettoniche di VI secolo a.C., rinvenute nella zona durante gli scavi.