Ирод выбрал именно Кесарию для строительства самого современного порта древнего мира, или, как теперь говорят археологи, «жемчужины всех времен». Порт и сегодня поражает конструктивными решениями. В основание были уложены огромные базальтовые глыбы, некоторые длиной в 15 м. Строители пользовались методом подводной формовки и заливали бетон под фундамент гавани. Этот опыт они переняли у римлян, и поэтому материалы должны были соответствовать этому методу: бетон производили в формах из особо устойчивой древесины, которую вывозили из Италии, так же как и применявшийся при этом вулканический пепел (по данным анализа, он взят из кратера Везувия).
Площадь порта со всеми его внутренними гаванями составляла более 90 тысяч кв.м, а причалы имели больше 1500 м. В таком порту можно было ставить на зиму сотни кораблей одновременно. Кроме открытых причалов была и внутренняя гавань в форме бассейна. Она находилась там, где сегодня пляжи Кесарии. В порту Кесарии был мол со стоящим на нем маяком, набережная, погрузочные краны, верфь, складские помещения и пассажирская контора. «На возвышенности, лежащей прямо против входа в гавань, стоял храм Цезарю. В нем находилась колоссальная статуя Цезаря, ничуть не уступающая статуе Зевса Олимпийского, на которую она и была предназначена походить, и статуя Рима, не уступавшая Гере Аргосской" (И.Флавий. Иудейская война, кн.1, гл. 21, §8).
В дугообразном волнорезе было три прохода, через которые морская вода устремлялась в гавань. Образовывалось сильное течение в сторону главного выхода из порта, и оно уносило песок. Пока сохранялись волнорезы с этими отверстиями, порт не знал заносов.
Когда в 1971 г. стало ясно, что волнорез Ашдодского порта, построенный всего десять лет назад, стал разрушаться, специалисты хайфского Техниона предложили некоторые инженерные решения, которые они заимствовали в Кесарии. Предложения оказались удачными и были использованы при реконструкции.
Видимо, уже в древности в 40 м от берега образовалась большая геологическая трещина, и участок морского дна между нею и берегом начал опускаться (может, порт затонул из-за землетрясения 126-128 гг.). В IV в. порт Кесарии превратился в смертельно опасную ловушку для кораблей: суда разбивались о невидимые, скрытые под водой строения порта. Археологи нашли остатки 17 таких кораблей. Историк Прокопий из Газы писал, как люди, ожидавшие на берегу, в бессильном отчаянии смотрели на корабль, который разлетается на куски.
Один из византийских императоров пытался восстановить порт, но ему это не удалось: порт продолжал погружаться в воду. Ко времени прихода крестоносцев порт был в плачевном состоянии, и, чтобы дать возможность кораблям пришвартовываться к берегу, в северной части гавани был построен каменный причал, его укрепили гранитными колоннами, оставшимися от старых римских построек. В настоящее время главные сооружения порта находятся на 5-7 м ниже своего первоначального уровня.
