Большой термальный комплекс был построен в эпоху императора Траяна, около 110 г. н.э.: именно к этому периоду относится обнаруженный внутри портрет Марцианы, сестры императора Траяна. Здание располагает просторным двором, окруженным колоннадой, выполнявшим функцию гимнастического зала (A), и термальным сектором, расположенным на более высоком уровне. Аподитерий (раздевалка) (B) был вымощен черно-белой мозаикой с изображением атлетов, в то время как фригидарий (холодная купель) (C) украшала полихромная мозаика. К последнему в III веке н.э. был добавлен большой бассейн с апсидой (D). Южную часть комплекса занимали отапливаемые помещения (E-G). В IV веке н.э. часть южного крыла (H) была превращена в отдельный термальный комплекс, непосредственно выходящий на Вия Севериана. В термах Порта Марина последовательно проводились восстановительные работы вплоть до периода правления Теодориха (493-526 гг. н.э.).