Ο ναός του Ασκληπιού αποτελεί το κεντρικό οικοδόμημα του Ιερού. Με την κατασκευή του, το διάστημα 380-370 π. Χ., ξεκίνησε το μεγάλο οικοδομικό πρόγραμμα του Ασκληπιείου. Από επιγραφικές μαρτυρίες μαθαίνουμε ότι ο αρχιτέκτονας του ναού λεγόταν Θεόδοτος.

Ο ναός ήταν περίπτερος με 6 x 11 δωρικούς κίονες στην περίσταση ενώ 2 επιπλέον δωρικοί κίονες βρίσκονταν ανάμεσα στις παραστάδες, στην είσοδο του προνάου. Η πρόσβαση στο κτίριο γινόταν μέσω μιας αναβάθρας στα ανατολικά. Ο ναός αποτελούνταν από πρόναο και σηκό με εσωτερική κορινθιακή κιονοστοιχία σε σχήμα Π. Η κορινθιακή κιονοστοιχία περιέβαλε το χρυσελεφάντινο άγαλμα του Θεού, έργο του Πάριου γλύπτη Θρασυμήδη. Η μορφή του αγάλματος μας είναι γνωστή από την περιγραφή του περιηγητή Παυσανία, από νομίσματα της πόλης της Επιδαύρου και πιθανόν από 2 μαρμάρινα ανάγλυφα. Ο Θεός εικονιζόταν καθισμένος σε θρόνο με βακτηρία στο ένα χέρι και φίδι στο άλλο. Στο πλάι του καθόταν ένας σκύλος. Ο θρόνος ήταν διακοσμημένος με μυθολογικές παραστάσεις. Στο δάπεδο του σηκού υπήρχε μια θήκη, ο «θησαυρός?, όπου φυλάσσονταν τα περιουσιακά στοιχεία του ιερού καθώς και τα πολύτιμα αναθήματα.

Ο εξωτερικός διάκοσμος περιελάμβανε μετόπες διακοσμημένες με ρόδακες, αετωματικές συνθέσεις και ολόγλυφα ακρωτήρια. Στο ανατολικό αέτωμα εικονιζόταν η άλωση της Τροίας και δυτικό σκηνές μάχης Ελλήνων και Αμαζόνων. Νίκες, έφιππες Αύρες και σύμπλεγμα ανδρικής και γυναικείας μορφής (ίσως Απόλλων και Κορωνίς, οι γονείς του Ασκληπιού) κοσμούσαν τα ακρωτήρια.

Στοιχεία για την κατασκευή του ναού γνωρίζουμε από την οικοδομική επιγραφή που τον αφορά και βρίσκεται στο Αρχαιολογικό Μουσείο Επιδαύρου. Η επιγραφή αναφέρει τα ονόματα όσων εργάστηκαν, το είδος της εργασίας τους και την αμοιβή τους. Ο ναός πιθανότατα καταστράφηκε μετά τον 5ο αι. μ. Χ. Μετά την εγκατάλειψή του και εξαιτίας του εύθρυπτου υλικού κατασκευής (μαλακός πωρόλιθος), το μνημείο διαλύθηκε ταχύτατα. Μετά την ανασκαφή του ναού από τον Π. Καββαδία, μέλη από την ανωδομή του χρησιμοποιήθηκαν στη μερική αποκατάσταση του αρχιτεκτονικού του διακόσμου στο Αρχαιολογικό Μουσείο Επιδαύρου.

Από τον άλλοτε μεγαλοπρεπή ναό της Ύστερης Κλασικής Εποχής, σήμερα είναι ορατά μόνο λίγα λείψανα. Το τελευταίο διάστημα, η Επιτροπή Συντήρησης Μνημείων Επιδαύρου εφαρμόζει πρόγραμμα συντήρησης των θεμελίων του.