Die Entdeckung des Gebäudes und die Analyse alter und neuer archäologischer Funde haben klargestellt, wie der Ort bereits im 1. Jahrhundert n. Chr. zu einem Wohnviertel mit öffentlichen Gebäuden wurde, was bis mindestens zum 4. Jahrhundert n. Chr. so blieb. In die Stadtmauer nach der Erweiterung im Jahr 440 n. Chr. einbezogen, behielt der Komplex seine thermale Funktion bis zur Spätantike, als eine umfangreiche Restaurierung erfolgte.
Das archäologische Gebiet umfasst eine Reihe von Thermalanlagen und stellt bis heute das vollständigste dokumentierte Beispiel römischer Thermen in Neapolis dar. Die Anlage erstreckt sich über eine Fläche von über 900 m² und kann chronologisch in die Mitte bis zum Ende des 1. Jahrhunderts n. Chr. eingeordnet werden. Das Gebäude verfügte vermutlich über den Haupteingang entlang der antiken Straßenachse (decumanus), die heute der Via Benedetto Croce entspricht, und gliederte sich in zwei parallele Bereiche: den Bereich mit dem Schwimmbecken, das vermutlich zu einem Innenhof mit einer Turnhalle gehörte, und den Bereich der eigentlichen Thermen.
Von der antiken Turnhalle sind heute nur noch einige Spuren der umgebenden Wand im Portikusbereich und ein Korridor sichtbar, der die Turnhalle vom Schwimmbecken trennte; von Letzterem, ursprünglich überdacht, sind die Ränder und Zugangstreppen erhalten. Auf der südlichen Grabungsseite wurde ein oktogonales Becken aus einer späteren Zeit angelegt, vermutlich in einem Raum, der ursprünglich den Zugang zum Schwimmbecken bildete.
An der gesamten Westseite befindet sich zudem ein Wasserdurchlass, möglicherweise Teil einer größeren Leitung vom Serino-Aquädukt.
Die eigentlichen Thermenzimmer verteilen sich auf zwei Ebenen, von denen eine unterirdisch ist. Im zentralen Raum des Erdgeschosses, dem Laconicum (für heiße und trockene Luftbäder), das mit den Tepidaria (für mäßig warme Bäder) verbunden ist, sind deutliche Kanalisationsspuren erkennbar: die Tubuli für den Durchfluss heißer Luft und einige hohle Säulen (Suspensurae), die den Boden über dem Hypokaustum trugen.
Im nördlichen Bereich der Ausgrabung befindet sich ein Raum, der später in einen Zisternenraum umgewandelt wurde. Aufgrund seiner Nordausrichtung könnte es sich um ein Frigidarium (für kalte Wasserbäder) oder ein Nymphaeum handeln.
Hinter der südlichen Wand dieses Raumes liegt schließlich ein Vestibül, das zum unterirdischen Bereich führt. Einige während der Erforschung der Thermenanlage gefundene Artefakte sind in einem der Räume des Museums der Opera von Santa Chiara ausgestellt, zusammen mit den Überresten von Skulpturen, Gebrauchsgegenständen und sakralen Kunstobjekten, die aus der Kirche der Anjou-Zeit (14. Jahrhundert), deren Kreuzgang und Kloster stammen und den Brand überlebten, der den monumentalen Komplex 1943 zerstörte.
Das 1995 eröffnete Museum befindet sich in Räumen des ehemaligen Nonnenappartements und erzählt die Baugeschichte und die kunsthistorische Entwicklung der franziskanischen Zitadelle.
