Das Freiluftheiligtum der Aphrodite und des Eros wurde 1931 vom amerikanischen Archäologen Oscar Broneer anhand zweier in den Felsen gehauener Inschriften identifiziert. Eine davon erwähnt das Fest des Eros, das am vierten Tag des Monats Munychion, etwa Ende Frühling, gefeiert wurde, während die andere der Göttin Aphrodite gewidmet ist. Die Ausgrabungen des Heiligtums brachten zahlreiche Funde zutage: Fragmente von Marmorskulpturen, Votivreliefs, die in die gehauenen Nischen eingesetzt waren, sowie Tongefäße und kleine Statuetten. Besonders bemerkenswert sind die Reliefplatten, die weibliche und männliche Körperteile darstellen. Der Kult der Aphrodite gemeinsam mit Eros, als Gottheiten der Fortpflanzung und Fruchtbarkeit, dürfte auf dem vorgelagerten Plateau (Andron) vor den Nischen stattgefunden haben, das über eine geneigte Terrasse vom Peripatos erreichbar ist. Einige Forscher verbinden das Heiligtum mit dem Fest der Arrhephorien, das vom antiken Reisenden Pausanias (2. Jahrhundert n. Chr.) beschrieben wird. Bei diesem Fest trugen junge Athenerinnen nachts geheime Opfergaben („arrhéte“) von der Akropolis zur Göttin Athene, indem sie einen versteckten unterirdischen Durchgang zum Heiligtum nutzten.
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