El descubrimiento del edificio y el análisis de antiguos y nuevos hallazgos arqueológicos han aclarado cómo el lugar se convirtió, ya desde el siglo I d.C., y permaneció así al menos hasta el siglo IV d.C., en un barrio residencial con edificios de carácter público. Incorporado dentro de la muralla tras la ampliación del 440 d.C., el complejo mantuvo de hecho su función termal hasta la época tardoantigua, cuando fue sometido a una importante remodelación.
El área arqueológica comprende una serie de ambientes termales y representa todavía el ejemplo más completo de termas documentadas en Neápolis. La estructura, que se extiende sobre una superficie de más de 900 m², puede situarse cronológicamente entre mediados y finales del siglo I d.C. El edificio probablemente presentaba el acceso principal sobre el eje de la antigua vía (decumano), coincidente con la actual via Benedetto Croce, articulándose en dos sectores paralelos: el de la piscina, que probablemente daba a un patio con función de gimnasio, y el de los ambientes termales propiamente dichos.
Del antiguo gimnasio hoy solo son visibles algunas huellas del muro perimetral de la zona porticada y un pasillo que dividía el propio gimnasio de la piscina; de esta última, inicialmente cubierta, se conservan restos del borde y de las escaleras de acceso. En el lado sur de la excavación, una piscina octogonal, de época posterior, fue implantada en un ambiente que probablemente en origen constituía el acceso a la piscina.
En todo el lado occidental hay, además, un conducto de agua, quizás parte de una tubería mayor derivada del acueducto de Serino.
Las salas termales propiamente dichas se disponen en dos niveles, uno de ellos subterráneo. En el ambiente central de la planta baja, el laconicum (para baños de aire caliente y seco), conectado a los tepidaria (para baños de temperatura templada), se encuentran evidentes rastros de canalización: los tubuli para el paso del aire caliente, y algunas columnillas huecas (suspensurae), que sostenían el pavimento suspendido sobre el hipocausto.
En el área norte de la excavación se encuentra, transformada posteriormente en cisterna, una sala que, por su orientación al norte, podría ser un frigidarium (para baños de agua fría) o un ninfeo.
Detrás de la pared sur de esta sala hay finalmente un vestíbulo, desde el cual se accedía al nivel subterráneo. Algunos objetos encontrados durante la exploración del edificio termal están expuestos en una de las salas del Museo de la Opera de Santa Clara, junto con restos de mobiliario escultórico y objetos de uso cotidiano y arte sacro recuperados de la iglesia de época angevina (siglo XIV), de su claustro y de su monasterio, que sobrevivieron al incendio que destruyó el conjunto monumental en 1943.
Abierto en 1995 en algunos ambientes del monasterio originalmente ocupados por los apartamentos de las monjas, el Museo narra las vicisitudes constructivas y el desarrollo histórico-artístico de la ciudadela franciscana.
