Il tempio fu eretto dopo la morte dell'imperatrice nel 141 e le fu dedicato dal Senato, come ricorda l'iscrizione sull'architrave della facciata (DIVAE FAVSTINAE EX S C). Alla morte dell'imperatore nel 161 il tempio venne dedicato anche al nuovo divus e fu aggiunta una riga soprastante all'iscrizione esistente (DIVO ANTONINO ET).

All'interno del tempio si insediò nel VII o VIII secolo la chiesa di San Lorenzo in Miranda. L'edificio era collegato in quest'epoca ad un arco in blocchi, demolito nel 1546. Nel 1536, in occasione della visita di Carlo V, erano già state demolite tre delle cappelle della chiesa che occupavano il pronao. A causa dell'interramento la chiesa venne ricostruita in forme barocche nel 1602 ad opera di Orazio Torriani, innalzandola di sei metri e occupando la cella e le prime colonne del pronao.

l tempio sorge su un alto podio in blocchi di tufo, in origine rivestito esternamente in marmo, accessibile per mezzo di un'alta scalinata sulla fronte (frutto di una ricostruzione in mattoni recente), con al centro l'altare, del quale restano alcuni resti in laterizio. L'edificio è costituito da una cella, con pareti ancora opera quadrata di blocchi di peperino (originariamente presentava anche un rivestimento marmoreo), preceduta da un pronao esastilo, a sei colonne lisce sulla fronte e due sui lati, in marmo cipollino, proveniente dall'Eubea. Sono alte 17 metri e presentano capitelli corinzi. In lato hanno scanalature oblique che la vulgata considera originariamente destinate a tenere le corde con le quali si tentò di far crollare l'edificio per recuperarne i materiali; in realtà si tratta delle tracce di superfetazioni, verosimilmente lignee, che dovettero occupare questa parte del tempio dopo il suo abbandono. Su una colonna (la centrale di sinistra) sono presenti graffiti di statue forse un tempo qui presenti, tra i quali quello di Ercole col leone Nemeo.