Когда наступала решающая ночь, вокруг храма Аполлона зажигали факелы, что придавало месту дополнительную таинственность. Вопрошающий (или частное лицо, или, что было гораздо чаще, глава делегации какого-то города) встречался с помощником, секретарем и глашатаем оракула у входа в храм и излагал им свой вопрос. После чего кто-то из свиты оракула отправлялся в храм, спускался в подземелье и передавал вопрос оракулу.
В каких-то исключительных случаях вопрошавший входил вместе со свитой оракула в наос храма и здесь, вместе с ними и поднявшимся из подземелья оракулом, проходил через специальную мистическую церемонию «преодоления порога» (вероятно, между миром людей и богов). Церемония эта была весьма дорогостоящей и служила, похоже, одним из важных источников дохода святилища. К сожалению, до нас не дошли описания того, что представляла собой эта церемония, и в каких именно случаях она проводилась. В наши дни мы бы сказали, что на эти сведения был наложен гриф «совершенно секретно».
После этой церемонии оракул, в сопровождении секретаря и глашатая, отправлялся в подземелье под храмом. Пройдя по подземному переходу, они оказывались в упомянутом выше арочном подземном зале. Сопровождающие оставались в первой его части, а оракул уходил во вторую, дальнюю комнату, в которой находился священный источник Аполлона. Здесь оракул пил воду из источника, через некоторое время впадал в транс и начинал выкрикивать нечто затруднительное для дословной передачи. Считалось, это он воспроизводил то, что сказал ему сам бог Аполлон. Его крики гулко разносились по подземелью, и сидевший в первой комнате секретарь быстро их записывал. Потом он превращал услышанное в весьма туманный, но изложенный человеческими словами и греческими буквами текст, к тому же в стихотворной форме. Этот текст распевал, обладавший громким голосом, глашатай («певец оракула») — сначала в подземелье, а затем, поднявшись из него — в наосе храма. Образовывавшееся гулкое эхо позволяло слышать это пение стоявшим у входа в храм. Впечатление, судя по дошедшим до нас историческим описаниям, было очень величественным. В заключение церемонии вопрошавший получал ответ оракула в письменном виде.
Тацит пишет, что вода в священном источнике имела особый состав, и пивший ее оракул получал «божественное просветление», но заметно сокращал свою земную жизнь. Поэтому в его времена оракул исполнял свои обязанности только год, и потом заменялся новым. По свидетельству Тацита, каждый новый оракул избирался из представителей нескольких потомственных жреческих семей, живших в Милете.