L’ Heraion, che prende appunto il nome dalla divinità cui era dedicato, fu progettato e costruito da due architetti molto esperti, quali Theodoros e Rhoikos.
Il tempio si definisce di tipo diptero in quanto fasciato da una doppia fila di colonne.
Questo edificio sacro disponeva di un notevole pronao, avente un tetto di forma quadrata, alle cui spalle si impostava una cella chiusa.
Due file di colonne permettevano di scandire una divisione in tre parti uguali per ognuno degli ambienti: il pronao e la cella.

L’ Heraion di Samo si impiantava su di un precedente tempio, di cui riprende la forma e l’ orientamento della cella e del pronao.
La realizzazione del tempio più antico venne attribuita all’architetto Rhoecus.
Il nuovo tempio dedicato ad Era risultava essere, però, di dimensioni maggiori, in quanto constava di un’ ulteriore fila di colonna nella parte anteriore ed in quella posteriore della peristasi.
Suo modello fu certamente l’Artemision di Efeso.

Per quanto riguarda la trabeazione, vale a dire tutti gli elementi orizzontali poggianti sulle colonne degli edifici greci e romani, si ritiene essere stata lignea.
Siccome, però, non stati rinvenuti resti o comunque elementi pertinenti ad una copertura – come ad esempio le tegole – si è supposto che la realizzazione dell’ Heraion di Samo non sia mai stata ultimata.

Le campagne di scavi archeologici effettuate per riportarlo alla luce iniziarono durante i primi anni del 1700, ma proseguono tutt’ ora.
Attualmente è possibile ammirare le fondamenta, lo stilobate ed una colonna, in quanto ancora in situ.

La storia racconta che il vecchio Egeo, padre di Teseo, si è buttato in mare dalla roccia sul quale ora si trova il tempio, dopo aver visto le vele nere alzate per sbaglio sull'albero della nave che riportava gli eserciti dall'isola di Creta. Il tempio, chiamato anche Tempio della Nike Aptera, non è troppo grande, ma le sue dimensioni modeste sono del tutto compensate dalla bellezza delle sue linee in stile ionico classico, progettate dall’architetto Callicrate.

L’ l’edificio e stato demolito durante l'occupazione Ottomana, nel 1687, quando i Veneziani assalirono l'Acropoli. Si narra che i turchi utilizzarono i marmi del tempio per costruire un piccolo bastione di difesa nei pressi dei Propilei.

I relitti sono stati recuperati nel 1834 dagli architetti Ross e Hansen, che ricostruirono il tempio sulle fondamenta ancora intatte. La ricostruzione è stata fatta adottando tecniche architettoniche in uso all’epoca, tuttavia, alcuni consolidamenti sono avvenuti con materiali più moderni.

Il tempio, di marmo pentelico, misura 6,90 m di altezza, 8,20 m di lunghezza e 5,40 m di larghezza. Le fronti anteriori e posteriori sono ornate di portici con quattro colonne. Il rapporto tra altezza e diametro delle colonne è di 7:1, una proporzione esigua che conferisce al tempietto l'eleganza e la raffinatezza che la contraddistingue dai più tradizionali edifici ionici, con colonne di 9:1 o 10:1. Il tempio include una cella, che ospitava una volta la statua di Atena Nike (La Vittoriosa). La cella è delimitata da muri, a eccezione della fronte est, dove fra le ante ci sono due pilastri a sezione rettangolare.