Στο μέσο της ανατολικής πτέρυγας του συγκροτήματος και σε επαφή με την ανατολική στοά της πλατείας βρίσκεται το Ωδείο της Αγοράς. Στον χώρο που καταλαμβάνει και γύρω από αυτόν εντοπίστηκαν ανασκαφικά ευρήματα και οικοδομικά κατάλοιπα παλαιότερων του Ωδείου φάσεων που σχετίζονται με διαφορετικές χρήσεις και λειτουργίες.

Οι παλαιότερες περίοδοι, από τα τέλη του 3ου αι. π.Χ. έως περίπου το πρώτο μισό του 1ου αι. μ.Χ., συνδέονται με εργαστηριακή και οικιστική χρήση του χώρου. Αποσπασματικά αρχιτεκτονικά κατάλοιπα στη βόρεια και νότια περιοχή του ωδείου αντιστοιχούν στην πρώτη οργανωμένη κατοίκηση των ελληνιστικών χρόνων (τέλη 3ου-2ος αι. π.Χ.) εικ 1-2. Πρόκειται για λασπόχτιστους τοίχους θεμελιωμένους στο φυσικό έδαφος που ορίζουν οικιακούς χώρους με υπολείμματα εστιών και πίθων in situ. Από την ανασκαφική διερεύνησή τους προέκυψαν σύνολα πήλινων λύχνων και αγγείων με χαρακτηριστική διακόσμηση (αγγεία με διακόσμηση «δυτικής κλιτύος», ανάγλυφοι σκύφοι με αφηγηματικές ή μυθολογικές παραστάσεις, ωοκέλυφα αγγεία με κοκκιδωτή διακόσμηση κ.ά.).

Κατά τη διάρκεια της τελευταίας φάσης ιδιωτικής χρήσης του χώρου που ολοκληρώνεται στα μέσα του 1ου μεταχριστιανικού αιώνα παρατηρείται μία αναδιοργάνωση σε ολόκληρη την ανατολική πτέρυγα του συγκροτήματος της Αγοράς. Η μεταβολή αυτή ανιχνεύεται σε κοίτες τοίχων που εντοπίστηκαν στο νότιο τμήμα (εντός των ορίων της μεταγενέστερης νότιας αίθουσας – αρχείου) με αγωγό ανάμεσά τους, ενώ επιπλέον στοιχεία αποτελούν ένα πηγάδι διανοιγμένο στο φυσικό έδαφος που ερευνήθηκε στα βόρεια παρασκήνια του μεταγενέστερου ωδείου εικ 3-5 και τμήμα κτιρίου στη νοτιοανατολική γωνία της πτέρυγας με δάπεδο από εγκάρσια τοποθετημένα κεραμίδια.

Στα τέλη του 1ου αι. μ.Χ. η χρήση του χώρου αποκτά δημόσιο χαρακτήρα με τη δημιουργία ενός συγκροτήματος που αναπτύσσεται κατά μήκος του άξονα Β-Ν. Η κάτοψή του μπορεί να αποκατασταθεί από τα αρχιτεκτονικά κατάλοιπα που εντοπίστηκαν: αποτελείται από μία κεντρική αίθουσα ορθογώνιας κάτοψης και εκατέρωθέν της από τέσσερα τετράπλευρα δωμάτια τα οποία διατάσσονται σε σειρά, συμμετρικά, προς Βορά και Νότο. Τα τρία πρώτα δωμάτια κάθε πλευράς είναι ισομεγέθη και έχουν τετράγωνη κάτοψη ενώ τα δύο ακραία είναι μεγαλύτερα με ορθογώνια κάτοψη εικ 6-7.

Η μεγάλη κεντρική αίθουσα ταυτίστηκε με Βουλευτήριο. Είχε ανοικοδομηθεί με τον κατά μήκος άξονα στη διεύθυνση Α-Δ, κάλυπτε την περιοχή της σκηνής και το μεγαλύτερο μέρος του κοίλου του μεταγενέστερου ωδείου και διέθετε μαρμάρινο δάπεδο το οποίο αποκαλύφθηκε σε πολύ μικρή έκταση στο εσωτερικό της νότιας γωνίας του και καμπύλα έδρανα εγγεγραμμένα σε ορθογώνιο, χωρητικότητας περίπου διακοσίων ατόμων.

Επιπλέον, με βάση τα αρχιτεκτονικά κατάλοιπα που αποκαλύφθηκαν, τεκμηριώνεται η παρουσία δημοσίων κτιρίων της ίδιας περιόδου στο βόρειο και νότιο τμήμα του χώρου, σε μικρή απόσταση από τα κτίρια της ανατολικής πτέρυγας. Από αυτά, το κτίριο του βόρειου τμήματος το οποίο δεν ανασκάφθηκε στο σύνολό του, καθώς εκτείνεται κάτω από τη σημερινή οδό Ολύμπου, είναι επίμηκες με τοίχους με ερυθρό επίχρισμα εξωτερικά ενώ σε επαφή με τον δυτικό του τοίχο αναπτύσσεται λίγο μεταγενέστερο διμερές κτίσμα.

Η πρώτη αυτή φάση της αγοράς με δημόσια χρήση διαρκεί έως τα μέσα του 2ου αι. μ.Χ. οπότε ξεκινά η διαμόρφωση του κύριου συγκροτήματος κατά την οποία η σημαντικότερη μεταβολή στην ανατολική πτέρυγα υπήρξε η ανοικοδόμηση ενός στεγασμένου ωδείου παράλληλα με την ανοικοδόμηση νέων κτισμάτων. Κατά τη διάρκεια των ανασκαφικών εργασιών στη νοτιοανατολική γωνία της ανατολικής πτέρυγας αποκαλύφθηκαν τετράγωνοι χώροι εικ 8-10, ο μεγαλύτερος εκ των οποίων με απευθείας επικοινωνία προς τον πλακόστρωτο δρόμο που οδηγούσε στην νοτιοανατολική είσοδο της αγοράς, καθώς και τριμερής ζώνη χώρων που προσαρτήθηκε στο κτίριο του βόρειου τμήματος της πτέρυγας με το ερυθρό επίχρισμα.

Από το 5ο αι. μ.Χ. και εξής ξεκινά η υποβάθμιση της περιοχής παράλληλα με όλο το υπόλοιπο συγκρότημα της αγοράς. Ο δημόσιος χαρακτήρας του χώρου παύει να υφίσταται και η περιοχή φιλοξενεί εργαστηριακές δραστηριότητες ενώ στην πορεία του χρόνου κατασκευάζονται δεξαμενές και βόθροι εικ 11-19 που αντιστοιχούν στους βυζαντινούς χρόνους έως και τις αρχές του 20ου αι.