Tempelet fra 500-tallet f.Kr. ble kalt for «Alkmeonidæ-tempelet» til ære for den athenske familien som finansierte byggingen etter at det foregående hadde blitt ødelagt av en brann. Den nye bygningen var en dorisk rektangulær bygning med 6 ganger 15 søyler henholdsvis i foran og bak og på flankene. Tempelet ble rasert i 373 f.Kr. i et jordskjelv. Av en tilsvarende proporsjon til det andre tempelet er det beholdt det samme mønsteret på 6 ganger 15 søyler rundt stylobat (søylefoten). Arbeidet bak dette tempelet er tilskrevet de korintiske arkitektene Spintharos, Xenodoros, og Agaton mens pedimentskulpturene (fronton eller gavlfeltet) var gjort av skulptørene Praxias og Androsthenes fra Athens. Intet er gjenfunnet av dette arbeidet, og det er mulig at de ble fraktet vekk til Roma av keiser Nero allerede på 100-tallet e.Kr. På innsiden var adyton, det hellige senteret for del delfiske orakelet og setet til Pythia. Svært lite er kjent om tempelets indre arrangement.