Κατά τη διάρκεια της ρωμαϊκής κυριαρχίας, μεταξύ των λεγεωνάριων διαδόθηκε η λατρεία της περσικής θεότητας Μίτρα, που τιμούταν ως ο «Αήττητος Ήλιος».
Местата за неговите ритуали се наричат митреуми – специални помещения за религиозни обреди. През III–IV век такъв митреум е обособен и тук, в Двореца-светилище на Перперикон.
Στον νότιο τοίχο διακρίνονται λαξευμένες κόγχες, στις οποίες τοποθετούνταν αναθηματικές πλάκες. Στο άκρο του δυτικού τοίχου διακρίνονται λαξευμένα στο βράχο άγκιστρα, που χρησιμοποιούνταν για τη δέσμευση των θυσιμαζόμενων ζώων.
Διατηρούνται επίσης πέτρινα παγκάκια, καθώς και λεκάνη για νερό, που χρησιμοποιούνταν στις τελετές.
Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι κατά την ύστερη αρχαιότητα η λατρεία του Μίτρα υπήρχε στο Περπερίκον παράλληλα με τις άλλες θρησκευτικές παραδόσεις της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας.
