Le terme furono costruite sotto Augusto da Agrippa tra il 25 e il 19 a.C. nella zona compresa tra il Pantheon e il Teatro di Pompeo, a nord del largo Argentina. Sono le più antiche terme pubbliche di Roma e presero a funzionare. quando Agrippa terminò la construzione dell’Aqua Virgo.
In origine terme private esse furono lasciate in testamento al popolo romano.
L’edificio, i cui muri e pavimenti erano rivestiti di marmi preziosi, misurava circa 100m di larghezza (in senso est-ovest) e 120m di lunghezza. La pianta delle terme è nota grazie alla Forma Vrbis (pianta della città di Roma che risale all'inizio del III secolo d.C.) e grazie ai disegni rinascimentali di Peruzzi, Palladio e Rossi.
Come nei più antichi edifici termali, i vari ambienti erano organizzati in maniera irregolare attorno a una grande sala circolare, con tetto a cupola, il cui diametro interno raggiungeva i 25m.
Sappiamo da Plinio che Agrippa aveva ornato il quartiere con 300 statue. Particolarmente ammirato era l’Apoxyomenos di Lysippo, collocato di fronte alle terme, oggi ai Musei Vaticani.
Le terme di Agrippa furono restaurate una prima volta dopo l'incendio dell'80 d.C. e una seconda volta da Adriano. Un ultimo intervento si colloca all'epoca di Costanzo e Costantino. Nei pressi delle terme, sul lato ovest, era stato costruito un lago artificiale, lo Stagnum Agrippae, anch’esso alimentato dall’Aqua Virgo. Essendo rappresentato sulla pianta Severiana, è probabile che fosse utilizzato come piscina delle terme.
Sono ancora conservati i resti della struttura murale della sala circolare principale, oggi tagliati in due dalla via dell'Arco della Ciambella.
