Die Plangestaltung musste von den Kultmalen, der heiligen Quelle und dem Lorbeerstrauch ausgehen. Diese mussten unter freiem Himmel bleiben und anscheinend sollte auch das ganze Innenareal der Vorgängerbauten unberührt bleiben. Daher wurde eine neue hohe Umfassungsmauer geschaffen, die der Zella eines normalen, überdeckten Tempels entspricht. Um aus der Tiefe der in der Talsohle liegenden Kultmale zum hohen Stylobat des Tempels zu gelangen, war eine Treppen Anlage notwendig, die zu einem dem Sekos vorgelagerten Saal mit der eigentlichen Tempeltür hinaufführte. Da diese Tür nur Erscheinungstür war, von der aus die Priester den Orakelspruch an die dort wartenden Gläubigen verkündeten und nicht überschritten werden durfte, lag ihre Schwelle noch 1,47 m über der Vorhalle, dem Pronaos, hier mit 12 Säulen zwischen den Antenwänden.

Rings um diesen Kern des Bauwerkes wurde dann eine doppelte Säulenhalle gelegt, durch die der Tempel die Form eines sogenannten Dipteros erhielt. Der Grundriss ist nach strengen Regeln entworfen. alle Säulenjoche haben gleiche Weite und es bestehen feste axiale Beziehungen zwischen Säulen und Wänden. Daher lässt sich der Tempelgrundriss in ein Quadratnetz einzeichnen, dessen Quadrate der Größe einer Säulenplinthe und ebenso dem Abstand zwischen zwei Säulenplinthen entsprechen; die Quadrate haben also die Größe eines halben Säulenjoches. In dieses Schema ordnen sich alle Säulen ein, auch die 12 Säulen des Pronaos und die beiden Säulen in dem Raum hinter dem Pronaos (Abb. 9).

Ebenso fügen sich alle Langs- und Quermauern des Tempels und auch die Pilaster an der Innenseite der Sekosmauern in das Quadratschema ein. Der innere Tempelbau ist 11 Halbjoche breit und 33 Halbjoche lang, das Rechteck des inneren Baus steht also im Verhältnis 1:3. Die tatsächlich gemessene Breite und Länge betragen 29,16 m und 87,41 m, was 100: 300 Fuß entspricht. Die Gesamtmasse des Tempels an der Oberkante des Stufenbaus betragen 19:41 Halbjoche. Rechnet man auf jeder Seite 11/2Joche für den Stufenbau, also 3 Halbjoche hinzu, erhalten wir 22:44 Halbjoche, d. h. ein Verhältnis 1:2. Nach diesen Verhältnissen und nach dem Grundmaß des ganzen Joches, das in Didyma 5,30 m oder 18 Fuß beträgt, ist der ganze Tempel bestimmt.

Im ganzen sollte das Bauwerk 122 Säulen erhalten, von denen aber viele, besonders an der Südseite, niemals errichtet worden und andere zwar aufgerichtet aber unfertig ausgearbeitet stehen geblieben sind. Aus den aufgefundenen Baurechnungen wissen wir, dass die Errichtung einer einzelnen Säule 40 000 Drachmen erforderte oder bei 2 Drachmen Tageslohn 20 000 Tagwerke.

Die Höhenentwicklung des Tempels ist durch die noch stehenden beiden Säulen und das am Boden liegende Gebälk genau zu messen. Bereits Thomas hatte 1873 mit Hilfe eines über das Gebälk der stehenden Säulen geworfenen Seiles und einer damit hinauf-gezogenen Strickleiter die Säule bestiegen und von Gerkan hat während der deutschen Ausgrabungen das gleiche Experiment wiederholt. Beide Messungen ergaben 19,71 m Säulenhöhe und dies bedeutet bei einem unteren Durchmesser der Säulen von 1,96-2,00 m die in lonien übliche Säulenproportion von 1: 10.

Die Rekonstruktion des Tempels durch den Architekten G. Niemann lässt die Schlankheit der Säulen gut hervortreten; sie zeigt im Gebälk einen Fries mit einer Ranke und Medusenköpfen; einer dieser Köpfe liegt heute am Fuß der Zugangstreppe und gibt eine Vorstellung von der Größe einzelner Werkstücke und den gewaltigen Ausmassen des Tempels (Abb. 10).

Ursprünglich sollte des Gebälk in hellenistischer Weise ohne Fries errichtet werden und erst in römischer Zeit wurde dieser dem Stil der Zeit entsprechend - hinzugefügt.

In der Rekonstruktion ist kein Giebel angenommen, doch hat v. Gerkan auf rechnerischem Wege wahrscheinlich gemacht, dass ein Giebel vorhanden war: Der Stufenbau hat 3,15 m Höhe, die Säulenhöhe beträgt 19,70 m, Epistyl und Gebälk haben zusammen 3,25 m. Rechnet man die gleiche Höhe für den Giebel, so ergibt dies zusammen 29,40 m oder 100 Fuß, wodurch die Gesamthöhe des Tempels zu seiner Breite in ein Verhältnis von 1:2 gesetzt wird, also ein ebenso klares Verhältnis wie der Grundriss.

In Abbildung 11 sind die rekonstruierte Ansicht des Tempels ohne Giebel und zwei Schnitte durch den Sekos mit Blick nach Westen bzw. Osten wiedergegeben.