Ο αρχαιολογικός χώρος του Παλαικάστρου βρίσκεται σε απόσταση 2 χλμ. από το Παλαίκαστρο, στην παραλία της Χιόνας. Συστηματικές ανασκαφές στην περιοχή έγιναν από τους Άγγλους αρχαιολόγους Bosanquet και Dawkins, στις αρχές του αιώνα και έφεραν στο φως σημαντικό μινωικό οικισμό που άκμασε στην Υστερομινωική κυρίως περίοδο. Βρέθηκαν επίσης τάφοι Πρωτομινωικής και Μεσομινωικής περιόδου με μεγάλο αριθμό οστών που διατηρούνταν σε άριστη κατάσταση.
Ένας κεντρικός δρόμος διασχίζει τον οικισμό και τον διαιρεί σε 9 συνοικίες. Τα σπίτια που βλέπουν στο δρόμο έχουν επιβλητικές προσόψεις και υπάρχει εξαίρετο αποχετευτικό σύστημα.
Η ζωή εδώ φαίνεται να σταμάτησε στο 15ο αι. π.Χ. εξαιτίας της έκρηξης του ηφαιστείου της Σαντορίνης.
Η σημαντικότερη ανακάλυψη στο χώρο ήταν το ιερό του Δικταίου Δία, από τα πιο γνωστά ιερά της Ανατολικής Κρήτης. Στα ερείπια του ναού βρέθηκε επιγραφή από φαιό ασβεστόλιθο που περιλάμβανε τον ύμνο προς τον Δικταίο Δία. Τον ύμνο έψαλλαν γυμνοί ασπιδοφόροι νέοι που μιμούνταν τους Κουρήτες, οι οποίοι, σύμφωνα με το μύθο, παραβρέθηκαν στη γέννηση του Δία στο Δικταίο Άνδρο. Ο ύμνος είναι μια επίκληση στον Δικταίο Δία, εξυμνούνται τα αγαθά και η παντοδυναμία του και τον παρακαλούν να φέρει στους ανθρώπους την ευτυχία, στη γη εφορία των καρπών κ.λ.π.
Η λατρεία στο ιερό πιθανότατα είχε μυστηριακό χαρακτήρα και ήταν συνεχής από τους Γεωμετρικούς χρόνους έως τη Ρωμαϊκή κατάκτηση.