يعتبر معبد البترا "الكبير" من الآثار المعمارية الرئيسة في مركز البترا. وقد بدأ في حفر المعبد فريق من علماء الآثار من جامعة براون الأمريكية وأعمال الحفر هذه تتم بالتعاون مع دائرة الآثار في المملكة الأردنية 
الهاشمية، تبلغ مساحة معبد البترا" الكبير" الذي تراه أمامك 7000م مربع(76000قدم مربع) ويتكون المعبد– من شماله إلى جنوبه– من مدخل رئيسي وساحة مقدسة منخفضة وبنائين توأمين على شكل نصف دائري على جانبيهما توجد سلالم عريضة وأخيرًا ساحة عليا مقدسة يرتفع عليها قدس الأقداس أو المعبد والذي كان لا يدخله إلا الكهنة.
توجد على جانبي الساحة المقدسة من الجهة الشرقية والغربية ثلاثة صفوف من الأعمدة المتوازية ويغطي أرضيتها البلاط الجيري الضخم السداسي الشكل والذي تمر تحته سلسلة من القنوات.
مما لاشك فيه أن بناء المعبد" الكبير" بلونه الأحمر والأبيض لابد وأنه كان يعطي انطباعاً عميقاً بالمقارنة مع بيئته ذات اللون القرمزي. والمعبد مبني على الطراز الرباعي الأعمدة وله أسوار متينة على النمط المعماري للأنباط كما يتمثل ذلك في قصر البنت الذي يقع في أقصى الغرب من البترا.
ويبلغ ارتفاع أعمدة الرواق حوالي 15متراً (45 قدماً) وإذا زدنا على ذلك ارتفاع السطح القائم على الأعمدة فإن ارتفاع المعبد لا يمكن أن يقل عن 18 متراً (57 قدماً ). ويبلغ عرض المعبد" الكبير" من الشرق إلى الغرب 28متراً (84 قدماً) وطوله حوالي 40 متراً (120قدماً) ويمكن الوصول بواسطة سلم إلى بهو المعبد.
إن طراز ومقومات الأفاريز ذات الأشكال الوردية المنمقة وكذلك طراز رؤوس الأعمدة المستوحاة نقوشها من نبات الأقنثا، ربما يدلان على أن حرم المعبد بناه الأنباط في أواخر القرن الأول الميلادي. ومعروف عن الأنباط أنهم كانوا يجمعون في فنهم المعماري بين تقاليدهم المحلية والروح الكلاسيكية, ومعبد البترا" الكبير" كان ولا يزال مستعملاً حتى أواخر العصر البيزنطي.
جصية بأشكال رؤوس آدمية وأقنعة مسرحية وأشكال أزهار كانت مثبتة على الجدران. أما بالنسبة للسقف فقد كان على الأغلب مقوساً ومغطى بالقرميد، للمعبد طريق بطول 85 م من الوادي محاط بصفين من الأعمدة على كل جانب، وكان متصلاً بجسر لعبور الوادي. ويوجد إلى الشرق من المعبد رواق مبلط تحته قناة لتصريف الماء، وفي الزاوية الجنوبية الغربية إيوان للاستقبال، وتحيط بجدران المعبد الخلفية مجموعة من المنشآت معظمها سكني لكنها تشمل في المنطقة الغربية مشاغل للدهان وتصنيع المعادن والمذابح، ومعصرة زيتون ودرج رخامي، بالإضافة إلى مشغل للرخام عثر فيه على قطع من كتابة نبطية أُرخت إلى السنة الثلاثين والسبع من حكم الحارث الرابع (26/27). ويقترح الدكتور هاموند أن هذه كتابة تذكارية تُؤرخ إنشاء المعبد، لكن من المحتمل أنه أُنشئ قبل هذا التاريخ، ربما في نهاية القرن الأول ق.م. وقد دُمر المعبد والمنشآت المحيطة به بزلزال عام 363م.