Culte de Diane
Dans l'Antiquité, le lac était sur le territoire d'Aricie, près du lac d'Albano. On y trouvait un très célèbre sanctuaire de Diane. Une coutume très ancienne voulait que le prêtre de la déesse (le rex Nemorensis) soit un esclave fugitif. Devenait Rex Nemorensis celui qui parvenait à cueillir un rameau d'un arbre particulier du lucus, puis à tuer en duel le rex en place. Le rite, comme la statue, aurait été amené en Italie par Oreste, réfugié à Nemi après avoir tué le roi de Chersonèse de Thrace, Toante, et avoir dérobé le simulacre de la déesse locale sanguinaire, Diane Taurique. D'autres divinités étaient honorées à Nemi : Egérie et Virbius (qui serait Hippolyte, tué par des chevaux envoyés par Aphrodite et ressuscité par Esculape).
La divinité Diane a un caractère complexe : déesse de la chasse et de la vie sauvage, mais aussi déesse infernale, protectrice des générations et des parturientes. Il s’agit en fait de plusieurs déesses en une, comme le montrent les monnaies d'époque républicaine, avec trois figures côte à côte. La tête de bronze d'une de ces divinités (Ve s.) se trouve à la Ny Carlsberg Glyptotek de Copenhague. Le sanctuaire devient probablement le centre de la ligue latine après la destruction d'Albe. Caton mentionne la dédicace dans le sanctuaire d'un dictateur de Tusculum, Egerius Baebius. Il parle d'une ligue qui ne comprend ni Albe, ni Rome, mais seulement Tusculum, Aricie, Lanuvium, Laurentum (Lavinium), Cora, Tibur, Pometia et Ardée. Le sanctuaire doit être alors restructuré (fin VI - début V siècle av. J.-C.), en utilisant l'espace dégagé par la construction de l'émissaire (et occupé par l'actuel village de Nemi).