Κοντά στην Αρχαία Αγορά βρίσκεται και ο Βωμός του Διονύσου της ελληνιστικής περιόδου, χτισμένος το 2οαι. π.Χ., περίοδο ακμής του νησιού. Από τα πιο σημαντικά σε ιστορική και εικαστική αξία στοιχεία του Βωμού ήταν η ζωοφόρος του ναού, έργο κι αυτό του 2ουαι. π.Χ., που απεικονίζει μια μάχη Αμαζόνων, παράσταση με το Θεό Διόνυσο, Σάτυροι και Σειληνοί. Η ζωοφόρος σήμερα φυλάσσεται στην αίθουσα του Κάστρου, ενώ από το Βωμό του Διονύσου διασώζονται μόνο ένας πέτρινος τοίχος, ένα ορθογώνιο τμήμα του πάνω μέρους των θεμελίων και η είσοδος.
