Για την κατασκευή των θολών, αρχικά, ένας ξυλότυπος εδράζεται σε ξύλινες δοκούς, των οποίων τα άκρα στηρίζονται σε εγκοπές πάνω στις ημικυκλικές απολήξεις των στενών πλευρών. Στα άκρα, οι δοκοί περιβάλλονται με κλαδιά, ώστε κατά την ολοκλήρωση να ‘ναι εύκολη η αφαίρεση τους. Αυτές τις μεγάλου μήκους δοκούς τις στηρίζουν ξύλινοι στύλοι. Κατόπιν, το κενό ανάμεσα στις δοκούς φράζεται με εγκάρσιες ξύλινες δοκίδες και από πάνω με ένα στρώμα από θάμνους μεταβλητού πάχους. Τέλος, πάνω από αυτό το στρώμα θα τοποθετηθεί μια στρώση από ισχνό κονίαμα και θα σχηματιστεί ένας κυλινδρικός θόλος. Αυτό, λοιπόν, είναι το καλούπι για την κατασκευή των θόλων. Πάνω στο καλούπι απλώνεται ένα κονίαμα θηραϊκής γης, νερού και ασβέστη σε πάχος 20-25 εκ. Τοποθετείται σε οριζόντιες ζώνες με αφετηρία τις γενέσεις του θόλου. Υπάρχουν δυο τρόποι κατασκευής θόλων. Ο πρώτος τρόπος χρησιμοποιείται μέχρι το 1925, όπου τοποθετούνται επιμήκεις σπογγώδεις κοκκινόπετρες κάθετα στην καμπύλη του θόλου και συνδεδεμένες με κονίαμα. Αργότερα, ένας Σαντορινιός αρχιτεχνίτης χρησιμοποίησε ένα μείγμα θηραϊκού κονιάματος με χαλίκια κίσσηρης διαμέτρου 0,5-5 εκ., ένα υλικό που αφθονεί στη Σαντορίνη. Αυτό το κονίαμα ,σαφώς, έχει πολλά πλεονεκτήματα. Το ειδικό βάρος του κονιάματος είναι πολύ μικρότερο από αυτό με τις πέτρες, η κατασκευή είναι ευκολότερη και ταχύτερη, ενώ επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ομοιογένεια του υλικού. Αφού παρέρθουν 20 μέρες, ο ξυλότυπος αφαιρείται. Το ισχνό κονίαμα δεν έχει συνοχή με το χυτό θόλο που προκύπτει και έτσι αφαιρείται πολύ εύκολα. Ο θόλος καλύπτεται από μια λεπτή στρώση κονιάματος, ώστε το νερό της βροχής να κυλά στις γενέσεις του θόλου και από εκεί να περισυλλέγεται από εγκοπές που έχουν προληφθεί. Η θολοδομία αναπτύχθηκε λόγω της προσπάθειας εξοικονόμησης ξυλείας. Η Σαντορίνη δε διέθετε ποτέ ξυλεία. Συμφώνα με πηγές της εποχής, προμηθεύονταν ξύλα από την Ίο, κυρίως, και κάποιες φορές από την Κρήτη.