«Храм Минервы Медики» на самом деле представляет собой монументальный зал, построенный в два этапа в первые десятилетия IV века н.э. на территории, предположительно принадлежавшей в предыдущем веке императору Галлиену (Horti Liciniani).
Центральный план с многолопастным профилем «в виде ромашки», тщательное изучение пропорций и постепенное облегчение стен вверх делают это здание одним из самых необычных и смелых памятников IV века, сопоставимым с постройками в крупных имперских городах Колонии и Константинополе.
Из-за внушительных размеров — диаметр 25 м и максимальная высота купола 32 м, сейчас уменьшенная приблизительно до 24 — это один из самых значимых памятников в панорамах Рима, до кардинальных изменений района Эскилино, которые заставили памятник оказаться между путями станции Термини и жилой застройкой квартала Умбертино.
Типичной для позднеантичного периода является широкая сегментная купол типа «парус» — третий в Риме после Пантеона и Терм Каракаллы — освещается и облегчён большими окнами, плавно переходя от многоугольной формы к полусферической; плотные и аккуратные кирпичные конструкции; полуциркульные ниши на всех сторонах десятиугольника, кроме входа; массивные пилоны, выполняющие функцию контрфорсов.
Пространство расширяется внутри и снаружи благодаря глубоким нишам на девяти сторонах, расположенным с абсолютной симметрией и увенчанным большими арочными окнами; традиционный архитектурный элемент в виде колонн встречается у входа и в четырёх больших нишах по бокам здания.

Для обеспечения устойчивости здания были заложены открытые ниши, что обеспечило непрерывность конструкции, а снаружи, между нишами, возведены мощные контрфорсы, примыкающие к угловым пилонам, что изменило внешний силуэт здания.
Кроме того, две большие эседры, расположенные снаружи по поперечной оси, обрамляют центральный павильон, включённый в комплекс других помещений преимущественно криволинейной или абсидальной формы: среди них — удлинённое помещение с двумя абсидами, напоминающее нартекс, пристроенное перед входом.
Главный зал и прилегающие помещения предполагалось украсить пышным декором: на куполе сохранились следы мозаики из стеклянной пасты, затем покрытые слоем штукатурки; на стенах находились мраморные плиты, уложенные на типичную растворную основу с осколками черепицы; полы были покрыты плиточной мозаикой и opus sectile ярких цветов.
Подчёркивая роскошь комплекса, согласно свежей гипотезе, связанной с императорским заказчиком (Массенцио или Константин), под некоторыми помещениями проходила система гипокаустов, что позволяет предположить триклинийное назначение десятиугольного зала.
Обширная библиография, делающая храм одним из наиболее изученных памятников античности, до настоящего времени не компенсировала тревожное недооценивание вопросов статической устойчивости, что привело в 1828 году к обрушению купола; купол был комплексно отреставрирован в сороковые годы XX века; сейчас проводится укрепление и реставрация всего памятника.

