Ένας από τους σημαντικούς ναούς που έχουν εντοπιστεί στη Χαλκιδική είναι και αυτός του Άμμωνα Δία, ο οποίος αποκαλύφθηκε το 1969 με αφορμή την ανέγερση ξενοδοχείου, οπότε προκλήθηκε μερική καταστροφή της κρηπίδας (βάσης) του λατρευτικού κτηρίου. Η ανασκαφική έρευνα που συνεχίστηκε και τα επόμενα έτη 1970, 1971 και 1973 έδειξε ότι στη θέση αυτή της χερσονήσου της Κασσάνδρας ιδρύθηκε κατά το β' μισό του 8ου αιώνα π.Χ., από τους Ευβοείς αποίκους της πόλης Άφυτις, ιερό Διονύσου που λατρευόταν μαζί με τις Νύμφες στο σπήλαιο κάτω από το βράχο στη νοτιοδυτική πλαγιά του χώρου. Η λατρεία στο σπήλαιο, όπου οι πιστοί έφθαναν με λαξευτή κλίμακα, συνεχίστηκε και κατά τους επόμενους αιώνες μέχρι και το 2ο αιώνα μ.Χ.

Στην επίπεδη επιφάνεια, στο βόρειο τμήμα του χώρου, ιδρύθηκε προς το τέλος του 5ου αι. π.Χ. ιερό του αιγυπτιακής προέλευσης θεού Άμμωνα Δία. Αρχικά, προς το τέλος του 5ου αι. π.Χ., κατασκευάστηκε ένας κτιστός βωμός, αλλά αργότερα, στο β' μισό του 4ου αιώνα π.Χ., κτίστηκε δίπλα στο βωμό περίπτερος ναός δωρικού ρυθμού με λίθινο θριγκό (ανωδομή). Τον τελευταίο αντικατέστησαν με άλλο μαρμάρινο προς το τέλος του 3ου ή τις αρχές του 2ου αι. π.Χ. μετά από κάποια καταστροφή που υπέστη ο ναός. Τη στέγη του διακοσμούσαν πήλινες κεραμώσεις, ανάγλυφες και έγχρωμες. Η σχεδιαστική του αποκατάσταση είναι δυνατή με βάση τα αρχιτεκτονικά μέλη που βρέθηκαν διάσπαρτα.

Στα ρωμαϊκά χρόνια (1ος - 2ος αι. μ.Χ.) ο ναός μετασκευάστηκε και με το υλικό του κτίστηκαν στη νότια στενή πλευρά του δύο βαθμιδωτές κατασκευές (κερκίδες), ενώ μεταξύ τους, επάνω στον παλαιότερο βωμό, κατασκευάστηκε άλλος μικρός βωμίσκος. Στον υπαίθριο αυτό χώρο καθισμένοι οι πιστοί πρέπει να παρακολουθούσαν κάποια δρώμενα. Όπως δείχνουν τα ευρήματα, η ρωμαϊκή φάση του ναού διήρκησε μέχρι την εποχή των διαδόχων του Μεγάλου Κωνσταντίνου, οπότε πρέπει να καταστράφηκε οριστικά. Τμήμα παλαιοχριστιανικού λουτρού που ανασκάφηκε στο βόρειο άκρο του χώρου σχετίζεται ενδεχομένως με συνέχιση της λατρείας στους πρώτους χριστιανικούς αιώνες, αλλά και αργότερα στη μεσοβυζαντινή περίοδο. Την εγκατάλειψη του Ιερού ακολούθησε η λιθολόγηση των ερειπίων του από μοναχούς της ρωσικής μονής Παντελεήμονος, μετόχι της οποίας είχε γίνει η περιοχή.