Dit grote thermencomplex werd gebouwd in de tijd van Trajanus, rond 110 n.Chr., dezelfe periode waaruit het portret dateert van Marciana, de zus van keizer Trajanus, dat erin werd aangetroffen. Het gebouw heeft een grote, door een zuilengalerij omringde binnenplaats die diende als sportschool (A) en, op een verhoogde vloer, een thermengedeelte. Het apodyterium (kleedkamer) (B) was geplaveid met een mozaïek van zwart-witte steentjes met atleten, terwijl een polychroom mozaïek het frigidarium versierde (ruimte voor koude baden) (C) waaraan, in de 3e eeuw n.Chr. een groot zwembad met apsis (D) werd toegevoegd. In het zuidelijke gedeelte van het complex lagen de verwarmde vertrekken (E-G). In de loop van de 4e eeuw n.Chr. werd een deel van de zuidelijke vleugel (H) omgebouwd tot zelfstandig badcomplex dat rechtstreeks in verbinding stond met de Via Severiana. De thermen van Porta Marina werden meerdere malen gerestaureerd tot de tijd van Theodoric (493-526 n.Chr.).