Ο ένας από τους τρεις αρχαιότερους ναούς του ιερού της Δωδώνης, που βρίσκονταν γύρω από την ιερή βελανιδιά του Δία, μαζί με την Ιερή Οικία και το ναό της Διώνης, ήταν αφιερωμένος στη Θέμιδα, σύζυγο του Δία, κόρη του Ουρανού και της Γης. Η λατρεία της, που ήταν αρκετά διαδεδομένη στην Ήπειρο, φαίνεται ότι συνέχισε τη λατρεία της προϊστορικής Μεγάλης Θεάς και ιδιαίτερα στη Δωδώνη είναι ευνόητη, γιατί σχετίζεται με τη λατρεία της Γης. Η ταύτιση του ναού (κτήριο Ζ) έγινε με τη βοήθεια μιας μολύβδινης επιγραφής, που βρέθηκε στη στοά του βουλευτηρίου, και στην οποία αναφέρονται μαζί με το Δία, η Θέμις και η Διώνη ως «νάιοι θεοί», δηλαδή σύνοικοι και σύνναοι του Δία. Ήταν, επομένως, οι δύο θεές οι σπουδαιότερες μετά το Δία, πάρεδροι του θεού. Για τη χρονολόγηση του ναού, το μόνο στοιχείο, που μπορεί να αποτελέσει ένδειξη, είναι η χρήση του μαλακού αμμόλιθου για τις παραστάδες του πρόναου, ενός υλικού που είχε χρησιμοποιηθεί επίσης στον αρχαίο ναό της Διώνης, στην Ιερή Οικία των χρόνων του Πύρρου και στη δωρική στοά του βουλευτηρίου. Πιθανότερα χρονολογείται στην περίοδο της Συμμαχίας των Ηπειρωτών (340-232 π.Χ.).

Ο ναός είχε προσανατολισμό ΒΔ-ΝΑ και ήταν απλός στην κατασκευή του, με διαστάσεις 10,30 x 6,25 μ. Ήταν πρόστυλος με τέσσερις ιωνικούς κίονες, και διέθετε πρόναο και σηκό. Μπροστά από το ναό διατηρείται η θεμελίωση μεγάλου βωμού (διαστάσεων 4,20 x 3,30 μ.) και αμέσως ανατολικότερα ένα τετράγωνο βάθρο, όπου θα υπήρχε κάποιο σημαντικό ανάθημα. Όπως δείχνουν τα λαξεύματα, οι ορθοστάτες περιέβαλλαν από τις τέσσερις πλευρές το βωμό, με είσοδο από το μέρος του ναού. Οι εσωτερικές διαστάσεις του ήταν 2,60 x 1,80 μ. Προς τα νοτιοδυτικά του ναού υπάρχει ένα ακόμη μικρό τετράγωνο κτίσμα (κτήριο Η), το οποίο ωστόσο δεν έχει ταυτισθεί ακόμη, και παραμένει άγνωστη η σημασία του, καθώς και ο χρόνος κατασκευής του.