Στα ρωμαϊκά χρόνια, από τον 1ο αιώνα π.Χ. μέχρι τον 3ο αιώνα μ.Χ. λόγω της αστάθειας του υπεδάφους, εκτελέστηκαν εκτεταμένες επισκευές, καθώς οι οικοδόμοι του ναού πιθανώς κατασκεύασαν πολύ αδύναμα θεμέλια λόγω απειρίας στην κατασκευή μεγάλων κτιρίων. Από το 41 π.Χ. το εστιατόριο αποκαταστάθηκε και κατασκευάστηκε ένας περίβολος εμβαδού 4500 m² γύρω από το τέμενος, το ναό του ιερού. Εκείνη την εποχή, εκτός από τον θεό Διόνυσο, στο ναό στα Ύρια λατρεύτηκε επίσης ο Ρωμαίος στρατηγός Μάρκος Αντώνιος, ο οποίος εμφανίστηκε ως «νέος Διονύσιος». Στο σηκό του ναού μπροστά από την είσοδο του Αδύτου υπήρχε ένα υπερφυσικό άγαλμα του Μάρκου Αντώνιου. Τον δείχνει στην πανοπλία με πτέρυγες στο κάτω μέρος. Η τιμωρία της Δίρκης είναι χαραγμένη ανάγλυφα στο στήθος, και κρατάει μια μαινάδα στα αριστερά του. Μετά τη νίκη του Οκταβιανού εναντίον του Μάρκου Αντώνιου στη μάχη του Ακτίου το 31 π.Χ. το κεφάλι και τα ονόματα στην επιγραφή στη βάση του αγάλματος αλλάχθηκαν. Μέρη του αγάλματος που βρέθηκαν κατά τη διάρκεια των ανασκαφών εκτίθενται στο Αρχαιολογικό Μουσείο Νάξου.