Το Δεσμωτήριον ανεγέρθη με βορειοανατολική-νοτιοδυτική κλίση. Γύρω από το κτίριο υπήρχαν εργαστήρια και άλλα κτίρια, κοντά στα δικαστήρια των Αθηνών. Εκεί κοντά βρισκόταν η λεγόμενη οδός Μαρμαροτεχνιτών. [1][2][3]
Το κτίριο είχε μήκος περίπου 40 μέτρα και πλάτος περίπου 17 μέτρα. Το κτίριο είχε 12 δωμάτια, οκτώ από τα οποία ήταν πιθανώς κελιά, και έναν προαύλιο χώρο που περιβαλλόταν από τοίχους. Τα δωμάτια βρίσκονταν κατά μήκος ενός διαδρόμου. Η φυλακή είχε μια είσοδο που ήταν εύκολο να φυλαχτεί. Η είσοδος έβλεπε προς την Αγορά στα βορειοανατολικά. Μάλιστα, εντός του, υπήρχαν και εγκαταστάσεις πλυντηρίων. Χρησιμοποιήθηκε ασβεστόλιθος για να κτιστεί η φυλακή. [1][2][3]
Η φυλακή χρησιμοποιήθηκε για τον σωφρονισμό των κατηγορουμένων κατά τη διάρκεια των δικών και για όσους καταδικάζονταν σε θάνατο εν αναμονή της εκτέλεσης της ποινής. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί αντί για το πρόστιμο, μέχρι αυτό να πληρωθεί. Δεν είναι γνωστό εάν η φυλάκιση χρησιμοποιούνταν ως ποινή από μόνη της. [4] Ο δημοφιλέστερος τρόφιμος της φυλακής υπήρξε ο φιλόσοφος Σωκράτης, ο οποίος απεβίωσε εκεί το 399 π.Χ., αφού κατανάλωσε κώνειο μετά την καταδίκη του σε θάνατο. [3] Οι διάλογοι του Πλάτωνα,Κρίτωνας και Φαίδων, βρίσκονται στη φυλακή.
Μόνο ένα μέρος των θεμελίων του κτηρίου διασώθηκε και διατηρήθηκε. [1] Στις ανασκαφές που πραγματοποιήθηκαν στον χώρο της φυλακής ανακαλύφθηκαν μικρά δοχεία, τα οποία πιθανότατα χρησιμοποιούνταν για την κατανάλωση του κωνείου στις εκτελέσεις, καθώς και ένα μικρό άγαλμα που απεικονίζει τον Σωκράτη. [2] Τα ευρήματα βρίσκονται στο Μουσείο της Αρχαίας Αγοράς .