Podle archeologických vykopávek se Hadriánova knihovna rozkládala na půdorysu 120×87 metrů a měla několik podlaží. Z historických dokumentů víme, že obsahovala velký knihovní sál s výklenky pro ukládání a shromažďování papyrových svitků a několik dalších menších prostor. Celou budovu podpíralo až 100 mramorových sloupů, takže se muselo jednat o úctyhodnou stavbu. Knihovna rovněž sloužila jako helenistická akademie a dokonce i jako zápasiště a lázně. Dnes bychom ji tedy nazvali víceúčelovou budovou.