L'anfiteatro romano è stato realizzato nel periodo augusteo (fine I sec. a.C. - inizi I sec. d.C.) sulla sella collinare che sovrasta il porto e la città antica di Ancona; la morfologia del pendio ha condizionato la forma dell'ellisse non perfettamente regolare con asse maggiore che misura circa 93 metri (corrispondenti alla misura romana di mezzo stadio), l'asse minore di 74 metri (cento gradus) e l'arena di 52 metri (un actus e mezzo). La cavea, sviluppata su oltre venti gradinate disposte su tre ordini, poggiava in parte sulla roccia marnosa - tagliata per accogliere la struttura - e in parte su volte cementizie costruite in elevato.
Si può calcolare che l'anfiteatro potesse accogliere fino a 10.000 spettatori e ciò suggerisce che l'edificio fosse destinato sia all'utenza cittadina sia a quella del contado, se non anche delle cittàromane più vicine. Le tecniche costruttive dell'anfiteatro di Ancona sono molteplici, spesso in mescolanza tra loro, a
testimoniare sia alcuni "ripensamenti" in corso d'opera, sia fasi edilizie successive. Dopo l'abbandono in età tardo antica (IV d.C.), venne utilizzato come cava di materiali e, a partire dal XIII secolo, come base per nuove costruzioni che ne hanno nascosto la struttura. L'arco di ingresso ingloba, probabilmente, la porta monumentale di accesso all'acropoli di epoca greca che, anche per la sua valenza culturale, fu gelosamente conservata dall'architetto di età augustea.
Adiacente all'anfiteatro è stato scavato parte di un complesso termale - un vasto ambiente (frigidario) con vasca rivestita di lastre di marmoree, pavimento a mosaico con iscrizione che menziona i duo viri della colonia augustea, da poco costituita, e pareti affrescate, e altri ambienti con resti del sistema di riscaldamento termale, eretti sopra un precedente lastricato stradale.
Il rifugio Birarelli - rifugio antiaereo del carcere di santa Palazia (o "tunnel della morte "), fu costruito nei primi anni Quaranta dai detenuti del carcere. Concepito a protezione degli stessi detenuti, oltre che del personale del carcere, il rifugio fu un realtà aperto anche alla cittadinanza, e in particolare agli abitanti del quartiere Guasco - San Pietro; per questo era diviso in due parti da un piccola porta che separava i detenuti dalla popolazione. Durante il bombardamento della novembre 1943 il rifugio fu colpito da quattro bombe sganciate da bombardieri dell'Aviazione dell'esercito degli Sati Uniti, almeno due delle quali ebbero effetti sulle circa mille persone che in quel momento si trovavano all'interno, inclusi molti bambini e le orfànelle dell'Istituto Birarelli: i morti furono più di settecento (mai nella storia della guerra aerea si sono contate tante vittime civili in seguito a un bombardamento su un rifugioantiaereo). Il tunnel è stato riaperto nel novembre del 2013, a settanta anni da quei fatti, e al suointerno contiene anche preziose testimonianze di età romana.