Έμβλημα και σημαντικό μνημείο της σύγχρονης Σπάρτης αποτελεί ο τάφος του Λεωνίδα βόρεια της πόλης. Γνωστός και σαν Λεωνίδαιον, ανεσκάφη το 1892 από τον Βαλντστάιν και είναι το μοναδικό μνημείο της Αρχαίας Αγοράς που σώζεται ως τις μέρες μας. Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό οικοδόμημα, με σχήμα και μορφή ναού, που χρονολογείται πιθανότατα τον 5ο αι. π.Χ. και μεταγενέστερα. Το κτίριο, που είναι διαστάσεων 12,5×8,30 μέτρα, κατασκευάστηκε από ογκώδεις πωρόλιθους, και το εσωτερικό του ήταν χωρισμένο σε δύο θαλάμους που συγκοινωνούσαν μεταξύ τους. Ο ανατολικός, μήκους 3.15 μέτρων, είχε τη μορφή πρόναου και ήταν διακοσμημένος με κίονες.
Η χρήση του κτηρίου δεν έχει εξακριβωθεί μέχρι σήμερα. Πιθανολογείται ότι ήταν κενοτάφιο, ενώ πολλοί μελετητές συμμερίζονται την άποψη ότι πρόκειται για τον ναό του Απόλλωνος Καρνείου. Παρότι δεν υπάρχει καμία ένδειξη για το συσχετισμό του ναού με το θρυλικό βασιλιά της Σπάρτης, τόσο η τοπική παράδοση όσο και ο περιηγητής Παυσανίας, εκφράζουν την άποψη ότι εκεί μεταφέρθηκαν και ετάφησαν τα οστά του Λεωνίδα από τις Θερμοπύλες.
Έτσι το μνημείο ταυτίστηκε στη λαϊκή συνείδηση με τον τάφο του Λεωνίδα.