Η Τήνος κατά την αρχαιότητα αποτέλεσε ένα από τα σημαντικότερα θρησκευτικά κέντρα, σύγχρονο με αυτό της Δήλου. Κατά τον 5ο π.Χ. αιώνα σημείωσε πολύ μεγάλη ακμή ως λατρευτικό κέντρο του Ποσειδώνα ο οποίος εκτός από θεός της θάλασσας, λατρεύονταν και ως θεραπευτής. Τον 3ο π.Χ. αιώνα έγινε η ανακατασκευή και επέκταση του ναού, όπου και καθιερώθηκε παράλληλα και η λατρεία της Αμφιτρίτης, συζύγου του Ποσειδώνα και προστάτιδα της γυναικείας γονιμότητας.
Οι αποστολές των πιστών στον ναό γίνονταν κυρίως για τρεις λόγους:
- Οι περαστικοί ταξιδιώτες προς μακρινότερες αποστολές, έσπευδαν να εξευμενίσουν τον Ποσειδώνα για να τους εξασφαλίσει ούριο άνεμο κατά το ταξίδι.
- Ο ναός του Ποσειδώνα θεωρούνταν εφάμιλλος του Ασκληπιείου της Επιδαύρου. Οι ασθενείς παρακαλούσαν τον Ποσειδώνα να τους θεραπεύσει. Αυτοί επιπλέον συμμετείχαν σε κάποιες τελετές, ενώ ακολουθούσαν αγωγές τις οποίες όριζαν οι ιερείς του ναού.
- Η Τήνος αποτελούσε τον προθάλαμο των προσκυνητών της Δήλου. Οι προσκυνητές όφειλαν να περάσουν πρώτα από τα εξαγνιστικά λουτρά του ναού του Ποσειδώνα, προκειμένου να περάσουν αμόλυντοι στην Δήλο.
- Από τα μέσα του 1ου π.Χ. αιώνα ο ναός παρακμάζει και κατά τον 3ο μ.Χ. αιώνα εγκαταλείπεται εξαιτίας των προβλημάτων της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας καθώς και των επιδρομών των Ερούλων.
Στο φως σήμερα βρίσκονται τμήματα των θεμελίων των δύο ναών, του ξενώνα, του λουτρού, καθώς και μία εξέδρα. Ανάμεσα στα ευρήματα διακρίνουμε διάφορα γλυπτά και διάκοσμα του ναού τα οποία μαρτυρούν την μεγαλοπρέπειά του. Στον χώρο έχουν γίνει εκτεταμένες εργασίες ανάδειξης. Τα αρχαία προστατεύονται με διαδρόμους οργανωμένης κίνησης επισκεπτών, ξύλινα γεφυράκια, υπαίθριο χώρο εκδηλώσεων και περιμετρική δενδροφύτευση.
