Ο αρχαιολογικός χώρος ανασκάφηκε πρώτη φορά από τον Oscar Broneer μεταξύ 1952 και 1967. Τον Αύγουστο του 1989 ξεκίνησε νέα ανασκαφή για να αποσαφηνίσει τις ανακοινώσεις του Broneer αλλά κυρίως για να παρουσιαστούν αρχιτεκτονικά στοιχεία και οι χρήσεις τους. Σήμερα στον αρχαιολογικό χώρο Ισθμίας συναντάμε υπολείμματα υστερομυκηναϊκού τείχους, ένα κτίσμα ακανόνιστου σχήματος, κατασκευασμένο με ογκόλιθους και χώμα, πάχους από 2 έως 3.5 μέτρα. Η χρονολογία κατασκευής του προσδιορίζεται στον 12ο π.Χ. αιώνα. Από το θέατρο της αρχαίας Ισθμίας δε σώζονται παρά ελάχιστα, καθώς ήταν το πλησιέστερο από τα χτίσματα προς το μεσαιωνικό οχυρό και κυριολεκτικά αποδομήθηκε για να προμηθεύσει το νέο κτίσμα με οικοδομικό υλικό. Έχουν βρεθεί θεμέλια της σκηνής και του κοίλου, μερικά τμήματα της δυτικής παρόδου, η θεμελίωση του προσκηνίου και μερικοί λίθοι από τη θεμελίωση δύο βάθρων μεγάλων εικόνων. Ο ναός των Ισθμίων ήταν αφιερωμένος στον Ποσειδώνα και χτίστηκε πρώτη φορά την αρχαϊκή περίοδο τον 7 π.Χ. και καταστράφηκε το 470 π.Χ. Στην ίδια τοποθεσία κτίστηκε νέος, μεγαλύτερος ναός στην κλασική περίοδο, ο οποίος επίσης καταστράφηκε από πυρκαγιά το 390 π.Χ. Από την κάτοψη του αντιλαμβανόμαστε ότι επρόκειτο για ναό επικών διαστάσεων για την εποχή του. Υπάρχουν άλλοι δύο ναοί του Ποσειδώνα με την ίδια σημασία, στο Σούνιο, και ένας τρίτος στο Paestum της Ιταλίας. Ο χώρος που περιέβαλε το ναό του Ποσειδώνα στα Ίσθμια, παρουσίασε μεγάλη δραστηριότητα μέχρι και τον 3ο αιώνα μ.Χ., υπήρχαν ρωμαϊκά λουτρά, θέατρο και κυρίως δύο ναοί. Το Παλαιμόνιο, ο ναός δηλαδή που ήταν αφιερωμένος στη θαλασσινή θεότητα με το όνομα Παλαίμονας, ρωμαϊκής εποχής, ανασκάφηκε επίσης από τον O. Broneer. Έχει προσανατολισμό ίδιο με αυτόν του ναού του Ποσειδώνα και διαστάσεις μήκος 8,30 μέτρα, πλάτος 7,70 και ύψος 1,85 μέτρα. Ο ναός είχε ιδιαίτερο περίβολο, ενώ στα ανατολικά του σημειώνονται τρεις λάκκοι θυσιών. Το στάδιο της Ισθμίας, ήταν γνωστό και προ των ανασκαφών, βρισκόταν 300 μέτρα περίπου νοτιανατολικά του ιερού του Ποσειδώνα. Στη νοτιανατολική γωνία του ιερού ανακαλύφθηκε η αφετηρία του αρχαιότερου σταδίου, όπου διακρίνονται και τα ίχνη των βαλβίδων εκκίνησης, 16 στο σύνολο. Το νεότερο στάδιο διαμορφώθηκε σε φυσική κοιλότητα και το μήκος του ήταν περίπου 181,15 μέτρα. Εδώ διαγωνίζονταν οι αθλητές των Ισθμίων Αγώνων. Ο μύθος λέει ότι ένα δελφίνι έφερε στην ακτή της Ισθμίας το σώμα του νεαρού Μελικέρτη, όπου το βρήκε ο μυθικός βασιλιάς της Κορίνθου Σίσυφος. Ονόμασε το παιδί Παλαίμονα και διοργάνωσε στη μνήμη του τα Ίσθμια. Οι νικητές των Ισθμίων λάμβαναν ένα στεφάνι από φύλλα πεύκου. Από την ίδρυση τους οι Αγώνες γίνονταν υπό τον έλεγχο των Κορινθίων, όταν η πόλη καταστράφηκε από τους Ρωμαίους το 146 π.Χ., συνέχισαν υπό τον έλεγχο της Σικυώνας. Όταν ο Καίσαρας επανίδρυσε την Κόρινθο το 44 π.Χ. η επιρροή της επανήλθε όμως τελικά οι Αγώνες καταργήθηκαν από τον Θεοδόσιο ως παγανιστική τελετή.