Στη Νύσα, πόλη που βρισκόταν στο εσωτερικό της Μικράς Ασίας, ακριβώς ανατολικά της Εφέσου, δεξιά του Μαιάνδρου ποταμού και στον δρόμο από τις Τράλλεις προς την Αντιόχεια, είχε οικοδομηθεί ένα μεγάλο γυμνάσιο με στάδιο, που εκτεινόταν σε 192 μέτρα και περιλάμβανε δύο μεγάλες παλαίστρες. Σ’ αυτό ακριβώς το γυμνάσιο ο Στράβων το 40 π.Χ. παρακολούθησε ομιλίες του Αριστόδημου από την Αλεξάνδρεια, συγγραφέα των Θηβαϊκών. Βορειότερα από τις παλαίστρες και ακριβώς στον άξονά τους, σώζονται τα ερείπια μιας επιβλητικής κατασκευής, στην οποία, κατά τον αρχαιολόγο W. von Diest, λειτουργούσε η βιβλιοθήκη.
Το κτίσμα της βιβλιοθήκης, με πολλές κόγχες παρόμοιες με της βιβλιοθήκης του Κέλσου στην Έφεσο και πρόσοψη η οποία επίσης πρέπει να θύμιζε με τις κιονοστοιχίες της την ανωτέρω βιβλιοθήκη, αποτελεί χαρακτηριστικό δείγμα αρχιτεκτονικής σε ό,τι αφορά την υποδομή της σχετικά με την πρόβλεψη και προστασία των βιβλιοστασίων από έναν εκ των βασικών εχθρών τους: την υγρασία.
Το συγκρότημα αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα, δηλαδή μια αίθουσα διαστάσεων 10×15 μ., με πλευρικούς τοίχους στους οποίους είχαν αναπτυχθεί 26 κόγχες σε δύο επίπεδα. Τους τρεις αυτούς πλευρικούς τοίχους με τα βιβλιοστάσια περιέκλειε ένας διώροφος διάδρομος με τοξωτά ανοίγματα, που λειτουργούσε ως βοηθητικός χώρος αλλά και ως ασπίδα, απομονώνοντας τον τοίχο των βιβλιοστασίων από τον εξωτερικό. Η πρόσβαση προς τον προστατευτικό αυτόν διάδρομο γινόταν από μια μικρή θύρα, αριστερά της κεντρικής εισόδου, ενώ δύο παράθυρα στο σύστημα των διαδρόμων εξυπηρετούσαν στον εξαερισμό του.
Την κεντρική αίθουσα της βιβλιοθήκης έστεφε θολωτή οροφή και δεν αποκλείεται να την κοσμούσε άγαλμα της θεάς Αθηνάς, προστάτιδας των γραμμάτων και των βιβλιοθηκών, τοποθετημένο, κατά κανόνα, στους απέναντι της εισόδου τοίχους – δηλαδή η θέση του αγάλματος αντιστοιχούσε στη θέση της ιερής πύλης στις εκκλησίες. Δείγματα κάποιας ξύλινης ή άλλης κατασκευής που να υποδηλώνουν τον τρόπο πρόσβασης και κυκλοφορίας στα ερμάρια του επάνω διαζώματος, δεν βρέθηκαν (Αρχιτ., 63-65).