Tapınağın üç evreden oluştuğu sanılmaktadır. A evresi Artemisium olarak adlandırılan tapınaktan önce orada yaklaşık MÖ 7. yüzyılda yapılmış bir sunaktır. B evresi daha sonra bunun üzerine yapılmış olan tapınak, C evresi ise yangından sonra yapılan restorasyondur.
Tapınağın içi ve içindeki sanat hakkındaki tanımlamaların ve hemen hepsi tarihçi Plynus'un anlattıklarına dayanmaktadır. Pliny tapınağı 115 metre uzunluğunda ve 55 metre eninde neredeyse tamamen mermerden[6] olarak tanımlamıştır. Tapınak her biri 18 metre olan 127 İyonik stilde kolondan oluşmaktadır.
Artemis Tapınağı içinde birçok sanat eseri vardı. Ünlü Yunan heykeltıraşlar Polyclitus, Pheidias, Cresilas, ve Phradmon tarafından yapılmış heykellerle, tablolarla ve altın ve gümüşle bezenmiş kolonlarla donatılmıştı. Sanatçılar en güzel heykeli yaratmak için birbirleri ile yarışırlardı. Bu heykellerin büyük bir çoğunluğu Efes şehrini kurduğu söylenen Amazonlar'ın heykelleridir.
Pliny ayrıca, Mausolos'un mozolesi üzerinde de çalışan Scopas'ın tapınağın kolonlarındaki kabartmaları oyduğunu söyler. Atinalı Athenagoras, Efes'teki baş Artemis heykelinin yaratıcısı olarak Daedalus'un öğrencisi Endoeus 'un ismini vermiştir.