Het gymnasium was gebouwd op twee niveaus. Het bovenste terras omvatte de xystos, een overdekte zuilengang van 7 m breed en 178,35 m lang, even lang als een Pythisch stadion. Hier trainden de atleten in het hardlopen bij slecht weer. De naam is afkomstig van het feit dat de bodem regelmatig moest worden geschraapt om geëgaliseerd te worden. Recente opgravingen hebben de xystos over zijn volledige lengte blootgelegd. Oorspronkelijk, in de 4e eeuw v.Chr., was de xystos gebouwd in Dorische stijl uit poreuze steen. Later vervingen de Romeinen echter de zuilenrij van de voorgevel door een Ionische zuilengang, vervaardigd uit marmer. Parallel aan de xystos bevond zich de paradromis, een geëgaliseerde openluchtbaan van 6 m breed, bedoeld voor de training van hardloopwedstrijden. Op het onderste terras bevond zich de palaestra, die bestond uit een vierkante centrale binnenplaats met rondom zuilengangen, verdeeld in verschillende vertrekken. Inscripties informeren ons over het gebruik van deze ruimtes als balspelruimte (sphaeristerion), kleedkamer, ruimte voor het aanbrengen van stof op het lichaam (konima) en waarschijnlijk ook als heiligdom van Hermes of Herakles. Op de binnenplaats vonden de trainingen in worstelen en boksen plaats. Ten westen van de palaestra is nog steeds een rond zwembad bewaard gebleven met een diameter van 10 m en een diepte van 1,80 m, een belangrijk onderdeel van het Griekse bad. Daarachter voorzag een reeks wateruitlopen tien stenen wasbekkens, die met elkaar verbonden waren, van water afkomstig uit de Castalische bron. Dit waren de wasbekkens van de atleten. Nog verder naar het westen werd in 120 n.Chr. een balaneion, oftewel Romeinse thermen, gebouwd voor warme baden. Enkele eeuwen later werd het gebied van het gymnasium ingenomen door een Byzantijns klooster. De hoofdkerk (katholikon) ervan, die boven de palaestra was gebouwd, werd in 1898 afgebroken om de archeologische opgravingen mogelijk te maken. Op een van de klassieke zuilen die in het klooster opnieuw was gebruikt, kerfde Lord Byron zijn naam toen hij Delphi bezocht.