Bilderna på militanter som riggade templet med sprängämnen och en stor explosion spreds av jihadistgruppens anhängare.
Syriska ämbetsmän och aktivister sade på söndagen att den hade sprängts i luften.
FN:s kulturorganisation sade att den avsiktliga förstörelsen av Syriens kulturarv var ett krigsbrott.
Unescos generaldirektör, Irina Bokova, anklagade IS för att ha försökt "förringa det syriska folket dess kunskap, dess identitet och historia".
Hon uttryckte också upprördhet över halshuggningen förra veckan av Khaled al-Asaad, den pensionerade chefsarkeologen i Palmyra, som vägrade att samarbeta med IS.
Baalshamins tempel byggdes för nästan 2000 år sedan och ansågs vara den näst viktigaste byggnaden i Palmyra - de monumentala ruinerna av en stor stad som var en av de viktigaste kulturcentrumen i den antika världen.
Syriens chef för antikviteter, Maamoun Abdul Karim, sade IS militanta hade packat Graeco-Roman templet med stora mängder sprängämnen och detonerade dem på söndagen, föra ner den inre helgedomen, eller cella, och omgivande pelare.
Tre av de bilder som publiceras online på tisdagen verkar visa män placera tunnor med sprängämnen i samband med detonerande sladd runt templets inre och på flera yttre kolumner.
En annan bild visar en stor explosion och rökplym, och en femte bild visar efterverkningarna, med högar av spillror där templet brukade vara.
ÄR ett hot mot Sandens Venice
Syriska ruiner som påverkade väst
Palmyra 'var arkeologens passion'
Dina minnen av Palmyra
En bildtext lyder: "Den fullständiga förstörelsen av det hedniska Baalshamintempelt."
Bilderna kunde inte verifieras självständigt, men de hade en logotyp IS som ofta används för propaganda från Palmyra, som gruppen tillfångatog från syriska regeringsstyrkor i maj.
Det syriska observatoriet för mänskliga rättigheter, en brittisk grupp som övervakar konflikten i Syrien, rapporterade att templet förstördes för en månad sedan.
IS har plundrat och rivit flera liknande antika platser som före datum islam i Irak, ser dem som symboler för "idolatry".
Fram till dess att templet fördes ned hade de bara förstört en staty av ett lejon från Palmyra, trots att de använde platsens teater för att iscensätta den offentliga avrättningen av barn med mer än 20 tillfångatagna syriska armésoldater.
Islamic State (IS) har publicerat bilder av vad som verkar vara förstörelsen av templet Baalshamin vid de gamla ruinerna av Palmyra i Syrien.