Ο ενιαίος αρχαιολογικός χώρος του Ασκληπιείου Τρικάλων που προέκυψε μετά από απαλλοτριώσεις ιδιωτικών οικοπέδων βρίσκεται στα ανατολικά της εκκλησίας του Αγίου Νικολάου, επί της οδού Σαράφη. Σε αυτόν έχουν αποκαλυφτεί ένα στωικό κτήριο, ένα με ψηφιδωτά δάπεδα, ένα λουτρό και ένας μικρός βυζαντινός ναός. Στα τρία πρώτα κτήρια ανγνωρίστηκε από τους ανασκαφείς ένας δημόσιος προορισμός και αποδόθηκαν με επιφύλαξη στο ευρύτερο συγκρότημα του ασκληπιείου της πόλης. Τα οικοδομήματα αυτά, που ανήκουν στην πόλη των ύστερων ελληνιστικών και πρώιμων ρωμαϊκών χρόνων έχουν αποκαλυφτεί εν μέρει, καθώς τμήματα τους παραμένουν κάτω από τις σύγχρονες οδούς και τις ιδιωτικές οικοδομές που περιβάλλουν τον αρχαιολογικό χώρο.

Το υστεροελληνιστικό στωικό κτήριο βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του χώρου και έχουν αποκαλυφτεί τμήματα της νότιας και της δυτικής πλευράς του, καθώς και τμήμα της υπαίθριας με χαλικόστρωτο δάπεδο, κεντρικής αυλής του, που περιβαλλόταν από στοές τουλάχιστον στις δύο πλευρές της που έχουν έρθει στο φως. Το κτήριο κατασκευάστηκε στο πρώτο μισό του 1ου αι. π.Χ. και σταμάτησε να χρησιμοποιείται στο τέλος του 3ου αι. μ.Χ., όταν στο νότιο τμήμα της αυλής του κατασκευάστηκε ρωμαϊκό λουτρό. Όσον αφορά τη χρήση του, πιθανόν να πρόκειται, σύμφωνα με τον ανασκαφέα, για το γυμνάσιο της αρχαίας Τρίκκης.

Τμήμα του μεγάλου κτηρίου με τα ψηφιδωτά δάπεδα, του ονομαζόμενου ''κτηρίου Α'', αποκαλύφτηκε στα βορειοδυτικά του υστεροελληνιστικού στωικού κτηρίου. Έχουν διακριθεί σε αυτό δύο οικοδομικές φάσεις από τις οποίες η αρχαιότερη ανάγεται στο πρώτο μισό του 1ου αι. π.Χ. και η δεύτερη στο δεύτερο τέταρτο του 3ου αι. μ.Χ. Από την τελευταία φάση του κτηρίου προέρχονται το λεγόμενο ''ψηφιδωτό του Λυκούργου'', όπου εικονίζεται ο μυθικός βασιλιάς Λυκούργος που κατειλημμένος από μανία και κρατώντας διπλό πέλεκυ, ετοιμάζεται να επιτεθεί στην τροφό του θεού Διονύσου, νύμφη Αμβροσία, καθώς και ένα ακόμη ψηφιδωτό με παράσταση επίσης από το Διονυσιακό κύκλο (ένας όρθιος νεαρός σάτυρος και ένας γέρος πάνω σε ημίονο).

Από το συγκρότημα του ρωμαϊκού λουτρού που κατασκευάστηκε στο τέλος του 3ου αι. μ.Χ., πάνω στο νότιο τμήμα του αιθρίου του υστεροελληνιστικού στωικού κτηρίου, και επισκευάστηκε στο τέλος του 4ου αι. μ.Χ. έχουν αποκαλυφτεί τμήματα των υποκαυστών, το praefurnium και μια τετράγωνη πισίνα με κτιστά τοιχώματα. Εκτός από τα ορατά σήμερα τμήματα του λουτρού, είχαν αποκαλυφτεί κατά τη διάρκεια της εκσκαφής θεμελίων για την ανέγερση μιας παρακείμενης οικοδομής, και τέσσερις αίθουσες χλιαρού νερού και αναπαυτήριο. Στο νοτιοδυτικό τέλος τμήμα του αρχαιολογικού χώρου έχει έρθει στο φως και ένας μικρός βυζαντινός ναός που χρονολογείται ανάμεσα στο 12ο και 13ο αιώνα μ.Χ.