Στην αρχαιότητα το πιο σημαντικό πράγμα στη Σαμοθράκη ήταν το Ιερό των Μεγάλων Θεών, του οποίου η μυστηριακή λατρεία ήταν προ-ελληνικής προέλευσης και ήταν το δεύτερο σε σημασία μετά τα Ελευσίνια μυστήρια. Όπως συμβαίνει συχνά, τα κτίρια λεηλατήθηκαν σε μεταγενέστερους χρόνους και λίγα υπάρχουν μέχρι τώρα, αλλά τουλάχιστον κάποιος μπορεί να δει και να θαυμάσει την πολύ ωραία κατασκευή των επιζώντων τοίχων, με κάθε κομμάτι πέτρα να ταιριάζει τέλεια στη θέση του.

Πιθανώς το πιο διάσημο έργο που επιβίωσε είναι το άγαλμα της Νίκης της Σαμοθράκης, που ανακαλύφθηκε από έναν Γάλλο πρόξενο το 1861 και μεταφέρθηκε στο Λούβρο. Υπάρχουν διαφορετικές θεωρίες ως προς το γιατί έγινε η Νίκη, αλλά αυτό που είναι σίγουρο είναι ότι στάθηκε στην πλώρη ενός μαρμάρινου πλοίου και ανεγέρθηκε πάνω από μια δεξαμενή με τέτοιο τρόπο ώστε η αντανάκλασή της έδινε την εντύπωση ότι έπλεε διασχίζοντας το νερό.

Το ιερό είναι επίσης σημαντικό ως ο τόπος της ιστορικής πρώτης συνάντησης του Φίλιππου, του Βασιλιά της Μακεδονίας και της συζύγου του Ολυμπίαδας. Αν δεν είχε γίνει η συνάντηση αυτή ο Μέγας Αλέξανδρος δεν θα είχε υπάρξει.