Das Freiluftheiligtum der Aphrodite und des Eros wurde 1931 vom amerikanischen Archäologen Oscar Broneer anhand zweier in den Felsen gehauener Inschriften identifiziert. Eine Inschrift erwähnt das Fest des Eros, das am vierten Tag des Monats Munychion, gegen Ende des Frühlings, gefeiert wurde, während die andere der Göttin Aphrodite gewidmet ist. Die Ausgrabungen brachten vielfältige Funde zutage: Marmorskulpturfragmente, Votivreliefs in den ausgehauenen Nischen sowie Tonvasen und kleine Figuren. Besonders auffällig sind die Reliefplatten, die männliche und weibliche Körperteile darstellen. Der Kult der Aphrodite zusammen mit Eros, als Gottheiten der Fortpflanzung und Fruchtbarkeit, dürfte auf der Plattform (Andron) vor den Nischen stattgefunden haben, erreichbar über eine geneigte Terrasse vom Peripatos aus. Einige Forscher verbinden das Heiligtum mit dem Fest der Arrhephorien, das vom antiken Reisenden Pausanias (2. Jahrhundert n. Chr.) beschrieben wurde. Bei diesem Fest trugen junge Athenerinnen nachts geheime Opfergaben („arrhéte“) von der Akropolis zur Göttin Athene, wobei sie einen verborgenen unterirdischen Durchgang zum Heiligtum nutzten.

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