Il tempio
Il tempio, chiamato anche "Tempio Grande", fu costruito durante l'ultimo trentennio del V secolo a.C., fuori dalle mura della città. Esso è un tempio periptero esastilo, con un peristilio di 36 colonne (ossia con sei colonne sul lato più corto, non scanalate e sul lato lungo quattordici colonne). Quidi esso risulta più lungo del consueto a 13 colonne, e, cioè, a doppio quadrato. E’ completo di trabeazione.
Si mantiene in ottimo stato di conservazione e rappresenta un esempio unico di una importante architettura inspiegabilmente bloccata nella sua costruzione.
L'ipotesi prevalente è che non sia mai stato terminato a causa delle continue guerre con Selinunte, non presentando resti nè della cella nè della copertura nè delle scanalatura delle colonne. Oltretutto sembra siano state rilevate tracce solo della fondazione della cella. Un altro elemento che confermerebbe tale ipotesi è il ritrovamento sui blocchi del crepidoma, di "bugne". Queste ultime sono protuberanze, utili a proteggere il blocco stesso durante la fase di costruzione, successivamente da eliminare. Diversamente, alcuni suppongono che nel tempio vi si svolgessero riti primitivi, di cultura elima, che non prevedessero la presenza di una cella, forse neanche della copertura. Altre ipotesi, invece, protendono verso la costruzione di queste parti mancanti in legno, deterioratosi nel corso del tempo.

Molti storici si sono chiesti il perché della presenza di un tempio dorico periptero di modello greco, in una città elima, una popolazione molto antica, già oresente s0ll’isola all’arrivo dei primi coloni greci. Nonostante la rivalità costante con Selinunte, attraverso i commerci con le altre realtà isolane, Segesta importò aspetti culturali dei swuoi vicini. Nel corso del V secolo a. C. evidentemente, la città degli elimi, aveva assunto particolarità culturali ellenizzanti. Forse lo stesso progettista e le maestranze che lo realizzarono, furono di cultura o provenienza greca.

Il tempio, tecnicamente, presenta accorgimenti ottici, necessari ad una percezione non falsata della costruzione. Così, ecco applicata una curvatura delle linee orizzontali e una decorazione del fregio, tale da non farlo dipendere dal colonnato sottostante. Tali lavorazioni si ritrovano nei coevi templi dell’Attica (Grecia). Si può confrontare l’edificio segestano con il tempio degli Ateniesi a Delos.
Per la sua perfezione e il buonissimo stato conservativo, può considerarsi uno dei templi più belli giunti fino a noi dall'antichità greca. La sua bellezza colpì il poeta e viaggiatore Goethe, nel suo viaggio in Sicilia. Ne parlò talmente bene, che il tempio divenne meta dei Grand tour europei. La sua riscoperta storica contribuì alla conoscenza dell’architettura greca e romana, nei loro monumenti, che confluì nello stile neoclassico di fine Settecento.

Il teatro
Il teatro, situato sulla sommità del Monte Barbaro, la collina opposta a quella del tempio (a circa 440 metri di altezza), risalirebbe intorno alla metà del III secolo a.C., con un ampio semicerchio di 63,60 metri di diametro, si adagia sul declivio del colle, parte scavato e parte costruito sulla roccia. Nonostante Segesta sia stata fondata dagli elimi e, quindi, non fpsse una città greca, il suo teatro segue i canoni dell’architettura ellenica.

Ha un vasto panorama che va dal monte Inici fino al golfo di Castellammare. Con due ingressi sfalsati, ha separazioni fatte in travertino che dividono i posti in sette cunei verticali (kerkides) ed una divisione orizzontale del teatro (diazoma), che permettevano un afflusso ottimo dei 4000 spettatori che poteva contenere. La fila superiore aveva sedili forniti di schienale. L'orchestra (lo spazio dove, nel dramma antico, agiva il coro) ha un diametro di 18,40 m. Purtroppo la zona superiore e la scena, che secondo gli studiosi sarebbe stata decorata da colonne e pilastri, sono semidistrutte.
Conserva ancora oggi un'acustica perfetta. E’ tuttora utilizzato per rappresentazioni, dove vengono recitate antiche tragedie greche.

L’area archeologica di Segesta è, naturalmente, molto più ampia del singolo tempio e teatro segestani. Dalle rovine si possono leggere l’agorà, le mura, con la cosiddetta Porta di Valle, e alcuni quartieri residenziali. Tra gli edifici brilla la “casa del navarca”. E’ un’antica residenza, d’epoca ellenistico-romana, di grande valore, che presenta delle raffigurazioni a prora di nave (da qui il nome), lungo le pareti di un peristilio patrizio.
Nelle vicinanze si è rinvenuto il grandioso Santuario Segestano.