Αν και το αθηναϊκό θέατρο δέχθηκε καταστροφές, αλλαγές χρήσης και συλήσεις του υλικού του και για πολλούς αιώνες είχε καλυφθεί με παχιές επιχώσεις, η μνήμη του διατηρήθηκε ζωντανή διαμέσου των αιώνων από τα σωζόμενα έργα της κλασικής δραματουργίας. Με την αποκάλυψή του το 1862 η γένεση και οι εξελικτικές φάσεις του στάθηκαν αντικείμενο μελέτης πολλών διακεκριμένων επιστημόνων διεθνώς. Το μεγαλύτερο μέρος των σήμερα σωζομένων καταλοίπων ανήκουν, με τις όποιες μεταγενέστερες μετατροπές και αλλαγές, στη μνημειακή ολόλιθη ανακαίνιση του αθηναϊκού θεάτρου των ετών 350-320 π.Χ. περίπου, η οποία εκκίνησε επί Ευβούλου, αλλά ολοκληρώθηκε από τον ρήτορα και διαχειριστή επί των οικονομικών Λυκούργο (334-326 π.Χ.), που υπήρξε θαυμαστής των μεγάλων Τραγικών ποιητών του 5ου αι. π.Χ. και των επιτευγμάτων της εποχής του Περικλή. Η ανάπτυξη του θεατρικού χώρου συνδέεται άμεσα με την εγκαθίδρυση της λατρείας του Διονύσου Ελευθερέως στη βάση της νότιας πλαγιάς της Ακρόπολης. Η παράδοση λέει ότι αυτή εισήχθη από την πόλη των Ελευθερών, ευρισκόμενη στα αττικοβοιωτικά σύνορα, κατά πάσα πιθανότητα από τον τύραννο Πεισίστρατο μεταξύ του 560-530 π.Χ. Εξάλλου και τα πρώτα αρχαιολογικά ευρήματα από το ιερό, δηλ. τμήμα αετώματος με παράσταση σατύρων και νυμφών, τοποθετούνται χρονολογικά στην ίδια περίοδο. Τότε καθιερώθηκε και η μεγάλη λαϊκή εορτή των αστικών Διονυσίων, που εορταζόταν με ιδιαίτερη λαμπρότητα κάθε έτος τέλη Μαρτίου/αρχές Απριλίου, τον αττικό μήνα Ελαφηβολιώνα. Ο αρχαίος ναός με το ιδρυτικό ξόανο του θεού και ο βωμός, γύρω από τον οποίο ετελούντο αρχικά θρησκευτικά δρώμενα με παρασταστικό χαρακτήρα απετέλεσε τον πυρήνα της εξέλιξης του θεατρικού χώρου, άμεσα βόρεια αυτού. Αντίστοιχα στην τελετουργική όρχηση των λατρευτών με μεταμφίεση σατύρων ή ζώων, που τραγουδούσαν με συνοδεία αυλού τον διθύραμβο (ιερό τραγούδι με θέματα από τη μυθολογία του Διονύσου) γύρω από το βωμό, πρέπει να αναζητηθεί το γενεσιουργό κύτταρο του αρχαίου δράματος. Οι λιγοστές αναφορές των αρχαίων πηγών στα περίφημα ίκρια του αθηναϊκού θεάτρου και σε καταρρεύσεις, που συνέβησαν στις αρχές και στα μέσα του 5ου αι. π.Χ., οδηγούσαν στο συμπέρασμα ότι το θέατρο των μεγάλων Τραγικών ποιητών ήταν από ξύλο και τα καθίσματα διαμορφωνόταν πάνω σε ψηλά ικριώματα, όχι πάντα ασφαλή στατικά. Η διάρκεια αυτού του θεάτρου με όποιες αλλαγές και μετατροπές θα πρέπει να τοποθετηθεί τουλάχιστον από τα τέλη του 6ου αι. π.Χ. έως την οικοδόμηση του νέου μνημειακού λίθινου θεάτρου, γύρω στο 350 π.Χ. Η έλλειψη αρχαιολογικών ευρημάτων έως πρόσφατα οδηγούσε πολλούς ερευνητές να πιστεύουν ότι αυτό ήταν προσωρινού χαρακτήρα και δεν θα είχαν διατηρηθεί κάποιες αρχαιολογικές ενδείξεις γι' αυτό. Πρόσφατες μικρές ανασκαφικές διερευνήσεις στο πλαίσιο των αναστηλωτικών έργων της Επιστημονικής Επιτροπής Μνημείων Νότιας Κλιτύος έδωσαν τα πρώτα ασφαλή στοιχεία για το ξύλινο θέατρο. Η αποκάλυψη των οπών έδρασης των ορθογώνιας διατομής ικρίων, οι θέσεις εύρεσης, τα αποτυπώματα της δομής του ξύλου, που αποκαλύφθηκαν με «χειρουργική» ανασκαφή στα χωμάτινα τοιχώματα των οπών, κατέδειξαν ότι το κλασικό ξύλινο θέατρο ήταν μόνιμου χαρακτήρα. Από τον ύστερο 6ον π.Χ. έως τα μέσα του 5ου αι. π.Χ. το πλάτωμα της ορχήστρας συνιστούσε το κέντρο των θεατρικών δρώμενων, ενώ τα ξύλινα έδρανα, πιθανότατα σε πειόσχημη διάταξη περί την ορχήστρα, εδράζονταν βαθμιδωτά πάνω σε ένα πυκνό «δάσος» ψηλών ικρίων. Σε αυτή την καθοριστική φάση εξέλιξης των ειδών του δράματος και κυρίως της τραγωδίας ο σκηνικός χώρος πιθανότατα υποδηλωνόταν με κινητά στοιχεία ή πρόχειρες κατασκευές. Από τα μέσα περίπου του 5ου αι. π.Χ. οι σωζόμενες τραγωδίες μαρτυρούν σοβαρές δραματουργικές αλλαγές και την ανάγκη σταθερού σκηνικού οικοδομήματος με τρεις θύρες και θεατρικό εξοπλισμό (θεατρική μηχανή, εκκύκλημα). Σύμφωνα με τελευταίες έρευνες φαίνεται ότι την εποχή του Περικλή ξεκίνησε ένα ευρύ πρόγραμμα ανακαίνισης του θρησκευτικού και πολιτιστικού κέντρου της νότιας κλιτύος με την οικοδόμηση του περίφημου Ωδείου, την κατασκευή λίθινου θεάτρου και την ανακαίνιση του ιερού. Η οικοδόμηση του νέου θεάτρου δεν κατέστη εν πολλοίς δυνατή λόγω της δεινής οικονομικής κατάστασης της Αθήνας με το ξέσπασμα του Πελοποννησιακού Πολέμου (431-404 π.Χ.). Τμήματα ορθογώνιων λίθινων καθισμάτων με επιγραφές σχετίζονται με την ανακαίνιση της πρώτης σειράς των διακεκριμένων θέσεων (Προεδρία) του ξύλινου θεάτρου. Συγκριτικά οικοδομικά στοιχεία του 5ου αι. π.Χ., καθώς και επιγραφικές μαρτυρίες οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το πρώτο σταθερό σκηνικό οικοδόμημα που ανέβηκαν τα μεγάλα έργα των Τραγικών (2ο μισό του 5ου αι. π.Χ.) θα πρέπει να ήταν κτισμένο σε λίθινο θεμέλιο με πλινθόκτιστους τοίχους ενισχυμένους με ξυλοδεσιές και επιχρισμένους, αλλά με πλούσια σκηνογραφικά στοιχεία στην όψη προς τον χώρο των θεατών. Η περίφημη θεατρική μηχανή ήταν σταθερή και δίκωλη (στηριζόμενη σε δύο πόδια) και εδραζόταν σε ένα στιβαρό θεμέλιο (θεμέλιο Τ) στο πίσω μέρος του εσωτερικού της σκηνής. Η οικοδόμηση του πρώτου μνημειακού λίθινου θεάτρου της Αθήνας κατέστη δυνατή από το 350 π.Χ. περίπου, με την ανάκαμψη των δημόσιων οικονομικών. Πρόκειται για γιγαντιαίο τεχνικό έργο με ογκώδεις επιχώσεις, κατεργασία τεράστιων ποσοτήτων λίθου και υψηλού επιπέδου τεχνογνωσία. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός του νέου αθηναϊκού θεάτρου με το ημικυκλικό κοίλο, τους 67 μαρμάρινους και ενεπίγραφους θρόνους της Προεδρίας, την κυκλική ορχήστρα και τη μαρμάρινη σκηνή με τα παρασκήνια απετέλεσε διαχρονικά το πρότυπο για την εξέλιξη όλων των θεατρικών κατασκευών. Ιδιαιτερότητα του αθηναϊκού θεάτρου συνιστά η ύπαρξη ενός και μεγάλου πλάτους διαζώματος, που χωροθετήθηκε περίπου στη θέση παλαιάς όδευσης της περιοχής αυτής της Ακρόπολης, του Περιπάτου. Η χωρητικότητα του κοίλου υπολογίζεται μεταξύ 17.000 και 19.000 θέσεις. Στα ύστερα ελληνιστικά χρόνια αλλαγές παρατηρούνται στην πρόσοψη της σκηνής με τρέχουσα κιονοστοιχία στην όψη και ίσως δεύτερο όροφο, ενώ η μετακίνηση των παρασκηνίων πιο πίσω υπαγορεύθηκε προφανώς από τη μεγάλη ζήτηση για ανίδρυση όλο και περισσοτέρων έργων πλαστικής στις προβεβλημένες θέσεις των παρόδων (κύριων εισόδων) του θεάτρου. Μετά τις καταστροφές του Σύλλα (86 π.Χ.) επί του ρωμαίου αυτοκράτορα Αυγούστου νέα μαρμάρινα πρόπυλα ιωνικού ρυθμού αντικατέστησαν τους παλιότερους ξύλινους πυλώνες. Επί αυτοκράτορα Νέρωνα, το 61/2 μ.Χ., ανακατασκευάζεται το σκηνικό οικοδόμημα κατά τα πρότυπα των ρωμαϊκών σκηνών με βαθύ και χαμηλό προσκήνιο (pulpitum) και μνημειακή διώροφη πρόσοψη (scaenae frons). Νέα λαμπρή περίοδος εγκαινιάζεται για το αθηναϊκό θέατρο επί του φιλέλληνα Ρωμαίου αυτοκράτορα Αδριανού (117-138 μ.Χ.), στον οποίο είχε απονεμηθεί ο τίτλος του άρχοντα των Αθηνών, υπήρξε δύο φορές (125 και 132 μ.Χ.) αγωνοθέτης στους Διονυσιακούς αγώνες, δηλ. ανέλαβε τη χρηματοδότηση της μεγάλης εορτής, και τιμήθηκε ως Νέος Διόνυσος. Την περίοδο αυτή επέρχονται κάποιες αλλαγές στο κοίλο: ανιδρύονται 13 χάλκινα αγάλματα του αυτοκράτορα στα κάτω τμήματα των κερκίδων, προστίθενται νέες σειρές θρόνων υψηλότερα στο κεντρικό τμήμα του κοίλου, ενώ για τον μεταλλικό (χάλκινο ή επιχρυσωμένο) θρόνο του ίδιου του Αδριανού κατασκευάζεται υπερυψωμένο βάθρο (θεωρείο) στην κεντρική κερκίδα. Οι επιγραφές των μαρμάρινων θρόνων της Προεδρίας αναλαξεύονται και τίτλοι ιερέων νέων λατρειών προστίθενται. Το ρωμαϊκού ρυθμού σκηνικό οικοδόμημα κοσμείται κατά την πρόσοψη με αγάλματα προσωποποιήσεων των τριών θεατρικών ειδών (Τραγωδίας, Κωμωδίας και του Σατυρικού), συμπυκνώνοντας έτσι στο πνεύμα του αδριάνειου κλασικισμού το λαμπρό κλασικό παρελθόν του δημόσιου αυτού χώρου και τη συμβολή της πόλης γενικότερα στην κλασική παιδεία. Μετά τις μεγάλες καταστροφές του βαρβαρικού φύλου των Ερούλων το 267 μ.Χ. στην Αθήνα η τελευταία αναλαμπή του θεάτρου μαρτυρείται από τη μετασκευή του ρωμαϊκού προσκηνίου σε Βήμα (4ος αι. μ.Χ.) με υλικά από παλιότερα μνημεία και κυρίως με τα ανάγλυφα, που είχαν προέλθει από τη διακόσμηση του αδριάνειου βωμού στο ιερό και διηγούνταν την «αττική» παραλλαγή της βιογραφίας του θεού Διονύσου, από τη γέννησή του έως την εγκαθίδρυση της λατρείας του στη νότια κλιτύ. Ο αναθέτης του και άρχων των Αθηνών, Φαίδρος, αναφέρεται σε σωζόμενη κατά χώραν επιγραφή, από την οποία συνάγεται η περαιτέρω χρήση του θεάτρου για διονυσιακές εορτές στο πλαίσιο λαϊκών συγκεντρώσεων, προφανώς έως το 529 μ.Χ., όταν ο Ιουστινιανός έκλεισε τις φιλοσοφικές σχολές στην Αθήνα. Όταν το θέατρο πια περνάει στα χέρια της νέας χριστιανικής θρησκείας η οικοδόμηση της παλαιοχριστιανικής βασιλικής στην ανατολική πάροδο, τον 6ον αι. μ.Χ., και άλλες σοβαρές μετατροπές μαρτυρούν την καθοριστική αλλαγή χρήσης του μνημείου, που επί μία χιλιετία συνδέθηκε με τη βαθειά κοινωνικοπολιτική δύναμη του θεατρικού λόγου και συνέβαλε στην πνευματική ακτινοβολία της πόλης των Αθηνών σε ολόκληρο τον ελληνορωμαϊκό κόσμο.