Un altro affascinante fenomeno, dietro il quale in realtà non si nasconde nulla di miracoloso, ma solo un raffinato progetto architettonico. Il tempio infatti è ricavato dal fianco roccioso di una collina, con una sala scavata all'interno. La sala interna è normalmente buia, ma si illumina solo due giorni all'anno: il 22 febbraio e il 22 ottobre. In questa occasione infatti i raggi del sole penetrano in linea retta attraverso lo stretto corridoio che porta alla sala, arrivando a illuminare la parete su cui si trovano quattro statue. I raggi del sole illuminano direttamente il volto del faraone Ramesse II e in parte quelle delle divinità che gli stanno a fianco: Amon-Ra (divinità suprema assimilata al Sole) e Ra-Harakhti (una sorta di divinità secondaria anch'essa assimilabile al Sole). La quarta statua, quella del dio Ptah (il primo a sinistra), non viene mai illuminata; è il dio delle tenebre e per questo motivo la sua figura è collocata volutamente in modo da restare sempre al buio. Naturalmente le date in cui verifica tale fenomeno non sono casuali: la prima infatti corrisponde all'inizio della stagione del raccolto (in Egitto la bella stagione inizia molto prima che Europa), la seconda alla fine delle piene del Nilo (che iniziava a inondare i campi in estate e raggiungeva il punto massimo alla fine di ottobre).

Il tempio oggi non si trova nella posizione originale. Durante i lavori per la costruzione della diga di Assuan (1960-1970), che avrebbe creato il Lago Nasser e che avrebbe sommerso il tempio, nacque una sorta di gara internazionale per un progetto che permettesse di salvare il tempio. Alla fine la facciata del tempio fu letteralmente tagliata in pezzi e rimontata su una collina artificiale costruita 300m circa più distante dal sito originale e 65 metri più in alto, in modo che rimanesse sopra il livello del lago artificiale che veniva a formarsi.
Tra gli altri un ruolo importante lo ebbero degli esperti marmisti italiani delle cave di Massa Carrara, chiamati appositamente per la loro esperienza nei grandi tagli di precisione.