Ο Αρχαϊκός περίβολος του ιερού κτίστηκε κατά το 1^ο μισό του 6^ου αι. π.Χ. και καταλάμβανε μια έκταση περ. 40 × 20μ. στο νοτιότερο (υψηλότερο) άνδηρο του ευρύτερου χώρου που καταλαμβάνει το Ελευσίνιο σήμερα. Ο τοίχος του περιβόλου, ιδιαίτερα επιμελημένης πολυγωνικής τοιχοδομίας, είναι κατασκευασμένος από τοπικό πωρόλιθο. Η είσοδος στον αρχαϊκό περίβολο βρισκόταν στον νότιο τοίχο του, 3μ. ανατολικότερα από τη νοτιοδυτική γωνία του. Το μήκος του περιβόλου προς ανατολάς δεν είναι γνωστό, λόγω των σύγχρονων οικοδομημάτων που βρίσκονται στην περιοχή. Οι διαστάσεις του είναι: 22μ. στα δυτικά, 26μ. βόρεια (σωζόμενο μήκος), και 28μ. νότια (σωζόμενο μήκος).

 

Η χρονολογία κατασκευής, σύμφωνα με τους ανασκαφείς, είναι γύρω στο 550 π.Χ. Την ίδια περίοδο, δύο πηγάδια στα δυτικά του ιερού αχρηστεύτηκαν, ενδεχομένως κατά τη διάρκεια εργασιών οριοθέτησης της Παναθηναϊκής οδού επί Πεισιστράτου, όταν ο τελευταίος, ως τύραννος των Αθηνών, προχώρησε σε επανίδρυση των Παναθηναίων και χωροθέτησε την τελετή και τους αγώνες που τη συνόδευαν στο χώρο της Αγοράς και της Ακρόπολης.

 

Το άνω άνδηρο, όπου και περιορίστηκε ο αρχαϊκός περίβολος, περιέχει ένα ενδιαφέρον στοιχείο της τοπογραφίας της περιοχής, φαινομενικά λατρευτικής σημασίας για το ιερό: ένα έξαρμα του φυσικού βράχου (ύψος: περ. 80εκ.), ακανόνιστου τετράπλευρου σχήματος (περ. 2 × 3μ.) με στρογγυλεμένη άνω επιφάνεια προεξέχει από τον δυτικό τοίχο του αρχαϊκού περιβόλου, περίπου στο μέσον του. Παρόμοια τοπογραφικά στοιχεία, βράχοι, εξάρματα του φυσικού εδάφους κ.ο.κ., ήταν γνωστά ως αντικείμενα λατρείας στον αρχαίο κόσμο. Συνήθως αντιμετωπίζονταν ως σημεία όπου είχαν λάβει χώρα μυθικά γεγονότα, συχνά μάλιστα σχετίζονταν με τη Δήμητρα και την περιπλάνησή της. Μία ρωμαϊκή επιγραφή από τον χώρο του Ελευσινίου αναφέρει την λίθον, που ενδεχομένως ταυτίζεται με το συγκεκριμένο σημείο (Miles 1998, 20-21).