Ο ναός της Αφροδίτης βρίσκεται σε κεντρικό σημείο του ιερού της Δωδώνης, κοντά στο ναό της Θέμιδας. Η ταύτισή του έγινε με βάση τα πήλινα ειδώλια, που βρέθηκαν μέσα και γύρω από αυτόν και παριστάνουν μία γυναικεία μορφή να κρατεί με το δεξί της χέρι μπροστά στο στήθος περιστέρι, σύμβολο της θεάς. Με βάση ορισμένες κατασκευαστικές λεπτομέρειες και τα ευρήματα που προήλθαν από το εσωτερικό του, ο ναός μπορεί να χρονολογηθεί στον 4ο ή στις αρχές του 3ου αι. π.Χ., η ύπαρξη, όμως, στη θέση αυτή μιας αρχαιότερης λατρείας δεν πρέπει να αποκλεισθεί. Η λατρεία της Αφροδίτης στη Δωδώνη επιβεβαιώνεται από επιγραφική μαρτυρία, αλλά είναι άγνωστος ο χρόνος κατά τον οποίο καθιερώθηκε. Πιθανώς είναι παλαιότερη των χρόνων του Πύρρου, αλλά είναι βέβαιο ότι στις αρχές του 3ου αι. π.Χ. συγχωνεύθηκε με τη λατρεία της Αινειάδας Αφροδίτης, που εισήγαγε ο Πύρρος από την Έγεστα της δυτικής Σικελίας. Η θεότητα αυτή συνδέεται με τον Τρώα ήρωα Αινεία και τους τρωικούς μύθους, που ήταν εξαιρετικά αγαπητοί στους Μολοσσούς, γιατί, σύμφωνα με τις αρχαιότερες παραδόσεις, οι Μολοσσοί κατάγονταν από την Τροία μέσω της Ανδρομάχης.

Ο ναός είναι μικρός, με διαστάσεις 8,50 x 4,70 μ., δωρικού ρυθμού, αλλά διαφέρει κάπως από τον καθιερωμένο τύπο της Δωδώνης. Είναι απλός, με πρόναο και σηκό, δίστυλος εν παραστάσι, έχει, δηλαδή, μεταξύ των παραστάδων του πρόναου δύο οκτάπλευρους δωρικούς κίονες, αντί για τέσσερις ιωνικούς κίονες που έχουν οι άλλοι ναοί. Δύο σπόνδυλοι αυτών των κιόνων είναι εντοιχισμένοι στο τετράγωνο κτίσμα ρωμαϊκών χρόνων, που βρίσκεται αμέσως ανατολικά. Στο μέσο του τοίχου, που χωρίζει το σηκό από τον πρόναο, διατηρείται σπασμένο το κατώφλι της εισόδου με μονόφυλλη θύρα, πλάτους 1 μ. Οι τοίχοι του ναού ήταν κατασκευασμένοι με μικρά λιθάρια, όπως και στο οικοδόμημα Μ, ενώ για τα επίκρανα των κιόνων είχε χρησιμοποιηθεί μαλακός αμμόλιθος. Στα ευρήματα που σχετίζονται με το κτίσμα, περιλαμβάνονται μολύβδινες επιγραφές και ειδώλια, που παριστάνουν γυναικεία μορφή, ένα πήλινο λεοντόκρανο, που χρονολογείται στον 4ο αι. π.Χ., καθώς και ένα μαρμάρινο κομμάτι γυναικείου κορμού αρχαϊστικής τέχνης, σε μέγεθος μικρότερο του φυσικού, που πιθανώς προέρχεται από το λατρευτικό άγαλμα της θεάς.