Ήδη από τον 8ο αι. π.Χ. το Ιερό του Απόλλωνος στον Θέρμο φαίνεται ότι είχε αρχίσει να λειτουργεί ως τόπος λατρείας, χωρίς ωστόσο να έχει αποκτήσει τον χαρακτήρα παναιτωλικού ιερού. Στα τέλη του 7ου αι. π.Χ. είχαν διαμορφωθεί πλέον οι προϋποθέσεις για την ίδρυση στον Θέρμο μνημειακών κτηρίων για την άσκηση της λατρείας. Η ίδρυση του μεγάλου ναού του Απόλλωνος, γύρω στο 620 π.Χ., αλλά και των άλλων δύο μικρότερων ναών, του Απόλλωνος Λυσείου και της Αρτέμιδος (;), δείχνει την ανάγκη εξυπηρέτησης διαφόρων λατρευτικών σκοπών περισσοτέρων κοινοτήτων. Την εποχή αυτή ο Θέρμος αρχίζει να διαδραματίζει τον ρόλο παναιτωλικού ιερού με υπερτοπικό - υπερκοινοτικό χαρακτήρα.



Ο ναός του Απόλλωνος Θερμίου κτίστηκε επάνω ακριβώς από το Μέγαρο Β και τον μεγάλο βωμό της τέφρας που το διαδέχθηκε. Τα σημερινά ερείπια ανήκουν κατά το πλείστον στην ανακατασκευή του στα τέλη του 3ου - αρχές 2ου αι. π.Χ., μετά δηλ. τη διπλή καταστροφή του Ιερού από τον Φίλιππο Ε΄, το 218 και 206 π.Χ. Πρόκειται για δωρικό περίπτερο ναό με σηκό και οπισθόδομο, διαστ. 38,23x12,13μ. Έχει διεύθυνση Β.-Ν. με είσοδο στη νότια στενή πλευρά. Ξύλινη κιονοστοιχία αποτελούμενη από δώδεκα κίονες (σήμερα είναι ορατές οι λίθινες βάσεις τους) στήριζε τη δίρριχτη στέγη. Ο πρώιμος αρχαϊκός ναός του Απόλλωνος δεν είχε περίσταση. Αυτή προστέθηκε αργότερα και αποτελούνταν από δεκαπέντε κίονες στις μακριές και πέντε κίονες στις στενές πλευρές. Οι κίονες ήταν ξύλινοι, εκτός από το κατώτερο μέρος τους που πατούσε στον στυλοβάτη. Ο θριγκός ήταν επίσης ξύλινος και επενδεδυμένος με πλούσια ζωγραφιστά πήλινα αρχιτεκτονικά στοιχεία (σίμες, υδρορροές, ακροκέραμα, ακρωτήρια). Πήλινες ζωγραφιστές πλάκες με μυθολογικά θέματα, που παλαιότερα είχαν θεωρηθεί μετόπες από τον θριγκό του κτηρίου, φαίνεται ότι κοσμούσαν τους τοίχους του σηκού με τη μορφή ζωφόρου.



Κατά την Πρώιμη Αρχαϊκή εποχή ο ναός του Απόλλωνος ήταν ένας απλός σηκός. Στη νότια στενή πλευρά, όπου και η είσοδος, η στέγη διαμορφωνόταν σε αέτωμα, ενώ πίσω ήταν «σκουφωτή». Στην κεράμωση αυτής της στέγης ανήκουν στρωτήρες με προτομές λεόντων με ανοιχτό στόμα που χρησίμευαν ως υδρορροές, οι οποίοι εναλλάσσονται με ηγεμόνες καλυπτήρες που καταλήγουν σε προτομές κορών δαιδαλικού τύπου. Όλες φορούν το ιερατικό κάλυμμα της κεφαλής, τον πόλο, ενώ η κόμμωση ακολουθεί δύο τύπους. Στην πρώτη περίπτωση η κόμη διαμορφώνεται σε αστραγαλωτούς βοστρύχους που πλαισιώνουν το πρόσωπο και στη δεύτερη η κόμη είναι ενιαία βαθμιδωτή και στο κάτω μέρος καταλήγει σε ελικοειδείς βοστρύχους. Ωτία και κεφαλή έχουν αποδοθεί κατ' ενώπιον, κατά τα πρότυπα της αρχαϊκής τέχνης, ενώ και στους δύο τύπους κορών είναι εμφανές το αρχαϊκό μειδίαμα. Το αέτωμα είχε οριζόντιο και καταέτιο γείσο με σειρά εναλλασσόμενων υπόλευκων και μελανών κύκλων σε μελανό βάθος και ακριβώς από πάνω σειρά εναλλασσόμενων λευκών και μελανών ημικυκλίων. Η σίμη έφερε επίσης, γραπτή διακόσμηση και κατέληγε ενδεχομένως σε προτομές λεόντων με κλειστό στόμα. Δυστυχώς το μεσαίο ακρωτήριο δεν έχει ανευρεθεί ή ταυτιστεί. Κεφάλι πάνθηρα, φτερά και βραχίονες Γοργόνων που τρέχουν ενδεχομένως ανήκουν στον γλυπτό διάκοσμο του αετώματος.



Τέλος, ο θριγκός είχε μια ζωφόρο από πήλινες ακόσμητες μετόπες που εναλλάσσονταν με τρίγλυφα. Τα χρώματα που κυριαρχούν είναι το λευκό και το μαύρο. Οι προτομές των λεόντων ήταν χρωματισμένες με κόκκινο χρώμα και στις γυναικείες προτομές τα πρόσωπα έχουν αποδοθεί με λευκό χρώμα και η κόμη στο χρώμα της ώχρας. Η κεράμωση της στέγης του ναού του Απόλλωνος, σύμφωνα με τη συστηματική μελέτη των πήλινων γραπτών αρχιτεκτονικών μελών των παλαιών ανασκαφών από την G. Ηubner, φαίνεται ότι ανανεώθηκε ή τμήμα της αντικαταστάθηκε στην Πρώιμη Κλασική εποχή (γύρω στο 470-460 π.Χ.). Την εποχή αυτή ο ναός είχε ήδη αποκτήσει περίσταση κιόνων και αέτωμα και στις δύο στενές πλευρές (νότια και βόρεια).



Η νέα κεράμωση αποτελείται από απλούς επίπεδους στρωτήρες κορινθιακού τύπου και ηγεμόνες στρωτήρες, το μέτωπο των οποίων διακοσμείται με γραπτό μαίανδρο. Οι τριγωνικοί ηγεμόνες καλυπτήρες απολήγουν σε γυναικείες προτομές που φορούν πόλο στην κεφαλή. Πόλος και κόμη είναι διακοσμημένα με ζωηρά χρώματα (ερυθρό και μαύρο). Η σίμη του αετώματος διακοσμείται με εναλλασσόμενα άνθη λωτών και ανθέμια, ενώ το γείσο με πλοχμό. Το γωνιακό ακροκέραμο του αετώματος είχε τη μορφή λιονταριού με ανοιχτό στόμα ως υδρορροή. Για την απόδοση των φυσιογνωμικών χαρακτηριστικών του προσώπου του λιονταριού (οφθαλμοί, στόμα) και της κόμης, έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ζωηρά χρώματα, όπως το μαύρο και το ερυθρό. Εντυπωσιακό είναι το γωνιακό ακρωτήριο που έχει τη μορφή καθιστής Σφίγγας και αποτελεί εξαίρετο δείγμα της μνημειακής πηλοπλαστικής που διατηρεί επίσης τα έντονα χρώματα, ενώ ιδιαίτερα εντυπωσιακή είναι η απόδοση των ανατομικών χαρακτηριστικών προσώπου και σώματος.