Το 170 μ.Χ., το Τελεστήριο πυρπολήθηκε από τους Κοστοβώκους, επιδρομείς βόρειας καταγωγής, και ανακατασκευάστηκε στα χρόνια του αυτοκράτορα Μάρκου Αυρήλιου (121-180 μ.Χ.). Στους ρωμαϊκούς χρόνους, επίσης, λαξεύτηκαν στον βράχο δύο κλίμακες που οδηγούσαν σε επιμήκη πλατεία, μήκους 70μ. και πλάτους 11,45μ., που ονομάζεται Άνω Αυλή, η οποία διαμορφώθηκε με ισοπέδωση του βράχου κατά μήκος της δυτικής πλευράς

Στο βόρειο άκρο της Άνω Αυλής (άνδηρο δυτικά του Τελεστηρίου), σώζονται τα θεμέλια ναού που κατασκευάστηκε, πιθανότατα, στους χρόνους του Μάρκου Αυρήλιου (161-180 μ.Χ.), για τη σύζυγο του αυτοκράτορα  Αντωνίνου του Ευσεβούς,  Φαυστίνα την Πρεσβύτερη, η οποία, μετά το θάνατό της, το 140 μ.Χ. στη Ρώμη,  θεοποιήθηκε και τιμήθηκε ως «Νέα Δήμητρα».

Πάνω στο λόφο, ανατολικά του ναού της Φαυστίνας υψώνεται ο μεταβυζαντινός ναός της Παναγίας, χτισμένος πάνω στα ερείπια παλιότερου, πιθανότατα μίας εκ των τριών παλαιοχριστιανικών βασιλικών της Ελευσίνας. Σήμερα από το παλαιότερο κτίσμα είναι πλέον ορατά μόνον τα αρχιτεκτονικά κατάλοιπα της ανατολικής πλευράς.

Στους ρωμαϊκούς χρόνους κατασκευάστηκαν οικοδομήματα έξω από την οχυρωμένη περιοχή του Ιερού. Εκτός από τα δημόσια κτήρια που προορίζονταν  να εξυπηρετήσουν τις ανάγκες των πιστών, όπως οι ξενώνες και τα λουτρά, υπήρχαν και τα ιδιωτικά που αποτελούσαν κατοικίες επιφανών προσώπων. Το καλύτερα σωζόμενο παράδειγμα είναι η πολυτελής ορθογώνια διώροφη οικία του 2^ου αι. μ.Χ., στη νότια κλιτύ του λόφου της αρχαίας ακρόπολης.

Το οικοδόμημα κατασκευάστηκε κατά την υστερογεωμετρική περίοδο (τέλη  8^ου αι. π.Χ.) πάνω σε άνδηρο με προσανατολισμό από βορρά προς νότο. Θεωρήθηκε ότι ήταν αφιερωμένο στη λατρεία κάποιου ήρωα-προγόνου που κατοικούσε εκεί και γι’ αυτό χαρακτηρίστηκε ως «Ιερά Οικία». Πιθανότατα ο τάφος που βρέθηκε ανατολικά της οικίας να ανήκε σε αυτόν.

Στον Νότιο Πυλώνα του Ιερού κατέληγε η οδός από το λιμάνι και την πλευρά της θάλασσας. Η πύλη αυτή αποτελεί τμήμα του νότιου σκέλους του οχυρωματικού περιβόλου, που σώζεται σχεδόν στο αρχικό του ύψος. Πρόκειται για το λεγόμενο Λυκούργειο τείχος, το οποίο οικοδομήθηκε τον 4^ο αιώνα π.Χ. για να επεκτείνει το Ιερό προς τα νότια.

Τα Μιθραία ήταν οι χώροι όπου συγκεντρώνονταν οι οπαδοί του ινδοϊρανικής καταγωγής θεού Μίθρα, της κύριας θεότητας μιας μυστικιστικής λατρείας που άνθησε τον 2^ο  και  3^ο  αι. μ.Χ. στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία. Η λατρεία του Μίθρα βρήκε πολυάριθμους και πιστούς οπαδούς στους στρατιώτες των ρωμαϊκών λεγεώνων που τη διέδωσαν σε όλη την Ευρώπη καθώς μετακινούνταν κατά τη διάρκεια των πολέμων.

Βρίσκεται στην περιοχή εξωτερικά του Λυκούργειου περιβόλου και κοντά στο κτήριο, που είναι γνωστό ως Μιθραίο. Είναι ορατά τα θεμέλια μεγάλου ορθογώνιου οικοδομήματος με περίστυλη κεντρική αυλή, πλευρικά δωμάτια και μικρό πρόπυλο στην πρόσοψη. Χρονολογείται στους ρωμαϊκούς χρόνους.

Σε επαφή με την εξωτερική πλευρά του Λυκούργειου και Περίκλειου τείχους κατασκευάστηκαν στους ρωμαϊκούς χρόνους δεξαμενές και κρήνες για την εξυπηρέτηση του πλήθους των προσκυνητών.

Την εποχή του Περικλή τον 5^ο αι. π.Χ. ο περίβολος του Ιερού επεκτάθηκε προς τα ανατολικά και τα νότια, έξω από τη γραμμή του Πεισιστράτειου περιβόλου του 6^ου αι. π.Χ. Το Περίκλειο τείχος, όπως ονομάζεται το τμήμα αυτό, είναι κατασκευασμένο κατά το ισοδομικό σύστημα.

Στην περιοχή εξωτερικά της ανατολικής επέκτασης του τείχους που ενισχύθηκε σημαντικά κατά τους ρωμαϊκούς χρόνους, διατηρούνται κατάλοιπα οικοδομημάτων της ίδιας εποχής. Η χρήση τους σχετίζεται με την εξυπηρέτηση των αναγκών του μεγάλου αριθμού των προσκυνητών που προσέρχονταν στο Ιερό.