Le mura sono costituite da diversi strati di megaliti polimorfi, provenienti dalla stessa collina e fatti combaciare perfettamente ad incastro senza l'ausilio di calce o cementi (opera poligonale); con il loro perimetro descrivono un'area trapezoidale di 19.000 mq. Raggiungono la massima elevazione nel Pizzale, cioè l'angolo sud-orientale: rastremato verso l'alto, è costituito da quindici grandi blocchi sovrapposti; la pietra angolare di base presenta un bassorilievo raffigurante una figura alata che tuttavia è stato anche interpretato come un globo solare, probabile omaggio al Sole che sorge da questo lato.

 

La storicizzazione della costruzione delle mura è controversa, l'archeologo francese Louis Charles François Petit-Radel (1756-1836) pose la datazione della fondazione di Alatri prima della Seconda Colonia Pelasgica, risalente al 1539 a.C., mentre la scienza archeologica ha sostenuto l'origine ernica e la complessiva ristrutturazione in età romana, mentre alcuni studiosi le collocano al VI secolo a.C., altri ben quattro secoli prima; l'archeologo Filippo Coarelli ha proposto una datazione al IV-III secolo a.C..

 

Per la fortificazione sono state supposte connessioni di tipo archeoastronomico, secondo l'ipotesi che il suo perimetro ripercorrerebbe quello disegnato nel cielo dalla costellazione dei Gemelli al solstizio d'estate, ma il particolare perimetro della cinta muraria dell'acropoli è più verosimilmente un adattamento alla naturale conformazione del colle.

 

La portata e l'ottima conservazione del recinto murario suscitarono grande ammirazione nello scrittore tedesco Ferdinand Gregorovius. L'area dell'Acropoli era stata restaurata nel 1843, soltanto pochi anni prima della visita dello scrittore: i cittadini di Alatri, in occasione della visita di papa Gregorio XVI lavorarono per dieci giorni consecutivi per ripulire le mura e costruire un accesso alla parte superiore della città antica, realizzando la strada che ne percorre il perimetro, che in onore del papa fu chiamata via Gregoriana.

 

L'Acropoli presenta due porte d'ingresso. Le due porte hanno un'importante proprietà matematica: il rapporto altezza/base è coincidente, con buona approssimazione, alla sezione aurea.

 

Nel medioevo l'Acropoli, perdendo in parte le sue funzioni di area sacra, venne fortificata e divenne parte del centro abitato, sorgendovi numerose abitazioni: al suo interno sono state rinvenute alcune rovine di tale insediamento, distrutto nel 1326 per ordine del rettore di Campagna e Marittima a seguito della cacciata di Francesco de Ceccano, che vi si era insediato occupandola. Su di essa rimasero da allora solo la Cattedrale di San Paolo e il vescovado (riedificato tra il 1337 e il 1342) che nei sotterranei ospitava una prigione mentre nel raccolto giardino adiacente, delimitato da mura, si trovava un cimitero che funzionò fino al 1846. Sull'ampia spianata circostante, nel XX secolo sono stati piantati lunghi filari di alberi che hanno fatto dell'acropoli un parco nel cuore della città. Sempre nel Novecento, a ridosso della cattedrale venne eretto l'edificio in pietra che occulta un serbatoio dell'acqua.

 

La cattedrale poggia sui resti di un'antica ara della quale resta visibile, sotto il lato nord della basilica, parte del basamento in opera poligonale.