Templet sprängdes i söndags av Islamiska staten (IS).
Institutet har jämfört bilder tagna före och efter den kraftiga detonationen. De visar att huvudbyggnaden, som invigdes under romartiden år 32 efter Kristus, liksom flera pelare har rasat samman.
Syriens chef för historiska föremål, Maamoun Abdulkarim, sade tidigare att IS inte tycks ha lyckats förstöra templet, ett av de viktigaste byggnadsminnena i staden. Han stödde sig på uppgifter från staden, med förbehållet att experter inte kunnat undersöka det på närmare håll.
Den 25 augusti sprängdes Baalshamin-templet i samma område, vilket har beskrivits som ett krigsbrott av FN:s kulturorgan Unesco.
Innan kriget i Syrien bröt ut 2011 besöktes Palmyra av över 150.000 turister om året. Staden intogs av IS i maj.