A unos cinco metros de lo que fue la cella del templo se encontró, boca abajo, la cabeza de caliza marmórea de la que consideramos la advocación principal del templo, Démeter. Es una pieza esculpida en mármol blanco, de grano fino, con vetas grises en el lado izquierdo. La cabeza tiene 244 mm de altura, 166 mm de diámetro en la parte superior de su tocado, 1 45 mm en la base de su cuello, en sentido transversal y contando con la anchura del velo.
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Presenta evidencias de haber sido intencionalmente golpeada si bien no se ha determinado el carácter de estas roturas, si bien pudiera tratarse de un intento de destruir la imagen en el momento de la destrucción del templo, ya que algunas otras roturas, producidas probablemente por la caída de la escultura debido a lo inestable de su base, fueron reparadas con una pasta blanca aglutinante.
Representa un rostro femenino, con polos cubierto por el himation y de una clara inspiración helenística. Sus ojos, próximos a las cejas, son almendrados y regulares. Su frente va ceñida por un stephanos en forma de nudo de Hércules y carece de los atributos frutales y ornamentales que suelen investir a la diosa de ordinario. Sobre el polos debió llevar, también exento, el kalathos o kernos, que simboliza el receptáculo místico que encierra los productos sagrados de los Misterios. La escultura debió estar acoplada en un cuerpo que actuaba a modo de soporte.
Este hallazgo, reforzado por la presencia de representaciones de la diosa en terracota, y de toda una serie de testimonios litúrgicos y sacrificiales en torno al culto a la divinidad agraria de carácter femenino nos muestra una clara relación entre el templo del Santuario de la Luz y el ritual de los Misterios de Eleusis.
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Aparte de lo que es el más importante hallazgo escultórico efectuado en la Luz en las últimas campañas de excavaciones, se han hallado fragmentos de otras dos esculturas pertenecientes a varones. La primera de ellas corresponde a parte del tronco, cintura y faldellín de un varón que parece ser un guerrero ibérico; la segunda, pertenece al torso de un togado con el sagum cruzado y sujeto al hombro derecho por una fíbula y con el brazo del mismo lado desnudo y guarnecido por una armilla.
Ambas figuras podrían haber sido, en un determinado momento, imágenes sagradas de culto en el templo y de lo que no cabe duda es que estuvieron dispuestas, sino en la cella, al menos en el pronaos.
Un tercer fragmento pertenece a un torso femenino ataviado con una túnica jonia pero que debido al escaso tamaño del fragmento conservado y su mala conservación no permite plantear ninguna hipótesis.