Occupée par les Lucaniens vers 400 av. J.C.,
Poseidónia, du nom que lui avaient donné les Sybarites, changea de nom et devint
Paistom. En 273, la ville passa sous la domination de Rome, dont elle devint une fidèle alliée et prit son nom actuel.
L'époque romaine représenta pour Paestum une période particulièrement florissante ainsi que l'attestent les nombreux édifices construits à cette époque. Le déclin de la ville commença au début du Moyen Age, également favorisé par la malaria qui provoqua un véritable exode de la population vers d'autres contrées.
Les quelques habitants qui restèrent abandonnèrent Paestum au IX siècle, probablement à la suite des incursions des Sarrasins qui ravageaient les côtes, ce qui condamna à jamais la ville au déclin définitif. Paestum, que Robert Guiscard priva de nombre de marbres et de sculptures au XI siècle pour décorer le Dôme de Salerne, sombra pratiquement dans l'oubli jusqu'au XVIII siècle, date à laquelle furent entreprises les premières fouilles qui permirent de mettre au jour les monuments dont le nom est resté le même de nos jours.
Les ruines de Paestum comprennent le mur d'enceinte, trois temples imposants bien conservés, quelques édifices de culte, l'amphithéâtre et la Voie Sacrée ainsi que d'autres ruines moins importantes.
La Basilique, nom conventionnel avec lequel l'on indique en réalité un temple consacré à Héra (la divinité principale de Paestum comme le démontrent différents témoignages de son culte) est un édifice archaïque dont la construction remonterait, d'après les savants, aux années immédiatement successives à 550 av. J.C.
La façade principale, regardant en direction de l'est, d'après les préceptes grecs, présente neuf colonnes d'ordre dorique à l'avant et dix-huit sur chacun des côtés longs. Ce sont justement les caractéristiques des colonnes et des chapiteaux qui indiquent que l'édifice remonte à une époque très archaïque: les colonnes en travertin sont constituées de six ou sept couches superposées, elles sont dépourvues de socle et présentent un renflement à mi-hauteur alors qu'elles s'amincissent vers le haut; l’échine des chapiteaux (l'élément circulaire) est très écrasé et décoré d'une couronne de feuilles.
Au-dessus des colonnes, l'architrave est le seul élément qui nous est resté de la partie supérieure du temple: à l'intérieur de la cellule se trouvaient sept autres colonnes dont la fonction était de soutenir le toit. Face à l'édifice, l'on trouve l'autel sacrificiel et, à côté, le puits où l'on jetait les restes des sacrifices.
Le Temple dit de Neptune (ou Poséidon) était en réalité également consacré à Héra Argienne, déesse de la maternité et de la fécondité, comme le démontrent les nombreuses statuettes votives, les vases et les autres objets qui ont été retrouvés dans l'édifice.
Le temple, datant de 450 av. J.C., est d'ordre dorique comme celui qui précède; l'on y trouve un autel sacrificiel à l'est, six colonnes à l'avant et quatorze colonnes sur les côtés longs caractérisées par un renflement central moins prononcé que le précédent et par une échine moins écrasée que celle de la "Basilique".
Les colonnes soutiennent l'architrave décorée d'une frise en triglyphes et métopes; le temple renferme également les frontons alors qu'il ne reste rien de la toiture.
La cellule (comprenant un vestibule avant et un vestibule arrière) est subdivisée, à l’intérieur, en trois nefs par des pilastres et des colonnes qui soutenaient un deuxième ordre de colonnes sur lesquelles était appuyé le plafond.
Dans l'aire sacrée comprise entre les deux temples consacrés à Héra, l'on a pu mettre au jour de nombreux petits édifices de culte et des autels qui étaient certainement consacrés à cette même divinité.
De nombreux édifices de l'époque romaine ont été retrouvés dans le voisinage, notamment une villa patricienne avec piscine; sur la grande esplanade du Forum, se trouvent les vestiges de tavernes, d'édifices destinés au marché de la viande, d'un temple datant du Ill siècle apr. J.C., de thermes et de quelques boutiques.
Au nord du Forum se dresse le Temple italique, construit après 273 av. J.C., qui était probablement le Capitole, c'est-à-dire le temple consacré à Jupiter, Junon et Minerve. Moins bien conservé que les deux autres, le temple, situé sur une haute éminence, présente des colonnes ioniques cannelées et des chapiteaux corinthiens décorés de feuillies d'acanthe, de volutes et de tètes de femme ainsi qu'une frise à triglyphes et métopes sculptées (figurant des combats et des Ménades).
Aux alentours du temple se trouvent un édifice circulaire, que l'on peut identifier comme le
Comitium, lieu de réunion des assemblées pour l'élection des magistrats et, juste derrière, l'amphithéâtre de l'époque impériale.
A l’ouest de l'aire des temples et du Forum court la Voie Sacrée, large rue dallée où défilaient les processions religieuses: le long de cette voie se trouve une enceinte sacrée à l'intérieur de laquelle l'on a découvert un
sacellum souterrain taillé dans la roche que les savants identifient comme un édifice de culte ou comme un cénotaphe.
A proximité de la Voie Sacrée toujours se trouve le Temple consacré à Athéna (
Athenaion), dit de Cérès. Erigé vers le VI siècle av. J.C., le temple, qui est l'un des plus précieux exemples d'architecture grecque en Italie, est caractérisé par la façade qui ne présente que les cadres obliques des frontons (les cadres horizontaux sont absents).
Contrairement aux autres temples, le temple d'Athéna fut même utilisé comme église ainsi que le démontrent les tombeaux chrétiens qui ont été retrouvés à l'extérieur de la cellule.
La visite au site archéologique, ne peut s'estimer complète si elle ne s'accompagne pas d'une visite au Musée qui renferme des pièces exceptionnelles retrouvées lors des fouilles de Paestum et du sanctuaire de Héra Argienne sur le Sele.