Il nuraghe, risalente al XV-XIV secolo a.C. (Bronzo medio), si erge in mezzo alle due chiese e fu costruito su un insediamento più antico, abitato nel Neolitico Recente e nel primo Eneolitico.

L'Arresi è un nuraghe 'a tancato', ossia costituito da una torre principale unita a una secondaria da due bracci murari che racchiudono un cortile. L'edificio è realizzato con blocchi di calcare disposti a filari con 'tessitura' irregolare.

La torre principale (mastio) ha un diametro di circa 13 metri ed è alta (oggi) sette metri, la torre secondaria è più piccola: il diametro è quattro metri e l'altezza residua due e mezzo. L'ingresso è nel braccio murario orientale, sormontato da un architrave di granito e immette in un andito sulle cui pareti si aprono due piccoli vani.

Il corridoio conduce al cortile interno sul quale si affacciano le due torri. Dentro il mastio, lungo un corridoio, si affacciano un piccolo vano cieco e una stretta e ripida scala. All'interno della camera principale sono ricavate tre nicchie disposte a croce.
Nella torre secondaria si trovano un piccolo vano e una nicchia contigui.
Mancano tracce di terrazzo e coperture a tholos delle torri.

Il complesso dà nome alla piazza in cui sorge, detta del Nuraghe, sede, a inizio settembre, di uno dei festival musicali sardi più famosi, nonché il più longevo: Ai confini tra Sardegna e jazz.

Tra le due chiese dedicate alla patrona del centro sulcitano di Sant'Anna Arresi, nella Sardegna sud-occidentale, sorge un rarissimo caso di nuraghe cittadino.