Στα μέσα περίπου του 2ου αιώνα μ.Χ., την εποχή των Αντωνίνων (138–180 μ.Χ.), κατά πάσα πιθανότητα με terminum post quem την τελευταία περίοδο της αυτοκρατορίας του Αδριανού, κτίστηκε στη Θεσσαλονίκη, στην περιοχή της Ρωμαϊκής Αγοράς, μία βιβλιοθήκη. Το εν λόγω δημόσιο αυτοτελές κτίσμα διατηρούσε όλα τα χαρακτηριστικά της τυπολογίας των ρωμαϊκών βιβλιοθηκών των αυτοκρατορικών χρόνων ως προς τη διαμόρφωση του χώρου, αλλά και τη λειτουργία του. Αποτελούνταν από μία και μόνο αίθουσα και πιθανότατα δεν συνδεόταν με άλλους βοηθητικούς χώρους, οπότε ο ίδιος χώρος χρησίμευε τόσο για την αποθήκευση των βιβλίων όσο και ως αναγνωστήριο.
Επρόκειτο για μία ορθογώνια επιμήκη αίθουσα, αναπτυσσόμενη εκατέρωθεν της εισόδου με τα τρία θυρώματα, στους πλευρικούς τοίχους της οποίας διατάσσονταν συμμετρικά ορθογώνιες εσοχές, όπου μπορούσαν να ενσωματωθούν συνολικά δεκατέσσερα βιβλιοστάσια. Κατά μήκος του κεντρικού άξονα της αίθουσας, απέναντι ακριβώς από την κεντρική θύρα, υπήρχε αψίδα την οποία κοσμούσε ένα μεγάλο, ειδικής κατασκευής, άγαλμα της Αθηνάς. Η αψίδα αυτή πλαισιωνόταν, συμμετρικά, από τέσσερις ορθογώνιες εσοχές, τις οποίες όριζαν ψευδοπαραστάδες και μπροστά τους υπήρχε ένας στυλοβάτης, όπου στηρίζονταν προεξέχοντες κίονες αξονικά ανεπτυγμένοι με τις παραστάδες. Οι κίονες αυτοί δεν αποκλείεται, εκτός από διακοσμητικό ρόλο, να είχαν και στατική λειτουργία, να έφεραν δηλαδή τα φορτία της στέγης. Στη διακόσμηση της αίθουσας κυριαρχούσε το μάρμαρο, τόσο στο πολύχρωμο ίσως δάπεδο όσο και στις επιτοίχιες επενδύσεις. Κανένα στοιχείο δεν μας επιτρέπει να αναφερθούμε στον φωτισμό της βιβλιοθήκης, αλλά δεν αποκλείεται να υπήρχαν υαλοστάσια πάνω από τα θυραία ανοίγματα, οπότε στην περίπτωση αυτή ο φωτισμός της αίθουσας θα είχε νότιο προσανατολισμό.
Το άγαλμα που κοσμούσε την αψίδα, γνωστό με το συμβατικό όνομα «Αθηνά τύπου Medici», παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς αποτελούσε αντίγραφο έργου του φειδιακού κύκλου του 5ου αιώνα π.Χ. Ήταν κατασκευασμένο από μάρμαρο και ξύλο, ως απομίμηση των ακρόλιθων και των χρυσελεφάντινων αγαλμάτων της κλασικής εποχής. Επρόκειτο, επίσης, για «μεταρρυθμιζόμενο» γλυπτό, τύπος που γνώρισε διάδοση στην ελληνιστική και κυρίως στη ρωμαϊκή περίοδο, η κεφαλή του οποίου δηλαδή, κάποια στιγμή στις αρχές του 3ου αιώνα μ.Χ., αντικαταστάθηκε από το πορτρέτο της Ιουλίας Δόμνας, γνωστής για τον λογοτεχνικό της κύκλο στη Ρώμη και τα πνευματικά της ενδιαφέροντα.
Στα τέλη του 4ου ή στις αρχές του 5ου αιώνα, την περίοδο που η Θεσσαλονίκη άρχισε να αποκτά τα πρώτα αρχιτεκτονικά στοιχεία μιας βυζαντινής πόλης, η βιβλιοθήκη μετασκευάστηκε. Το ρωμαϊκό στάδιο καταστράφηκε και πολλά κτηριακά μέλη και διακοσμητικά στοιχεία της ρωμαϊκής Θεσσαλονίκης χρησιμοποιήθηκαν ως οικοδομικό υλικό για τη μετατροπή κτισμάτων και την ανέγερση ναών.
Κ.Σπ. Στάικος, Η Ιστορία της Βιβλιοθήκης στον Δυτικό Πολιτισμό, τόμ. II, Αθήνα, Κότινος, 2005, σ. 265–267.