Budowla została wykonana głównie z marmuru pentelickiego i dzieli się na trzy części. Centralna, prostokątna część to właściwe propyleje. Na wschodniej i zachodniej elewacji znajdują się dwie sześciokolumnowe portyki w stylu doryckim, pomiędzy którymi umieszczono poprzeczną ścianę z pięcioma drzwiami. Przejście na Akropol prowadziło przez centralne drzwi, które otaczały po trzy kolumny jońskie po każdej stronie, między zachodnią portyką a poprzeczną ścianą. Centralna część budowli podążała za nachyleniem terenu, a wschodnia portyka znajdowała się wyżej niż zachodnia, podobnie jak dach z tympanonem, natomiast dwa boczne budynki były niższe. Problem nachylenia terenu rozwiązano również wewnątrz budynku za pomocą stopni umieszczonych na fasadzie i poprzecznej ścianie. Północne skrzydło Propylejów składa się z jednego pomieszczenia, znanego z opisu podróżnika Pauzaniasza jako Pinakoteka (1.22.6), ponieważ sala była ozdobiona malowidłami, w tym dziełami malarzy Polignotosa i Aglaofona. Przed salą znajduje się mała dorycka portyka z trzema kolumnami, a wejście do niej prowadziło przez drzwi otoczone dwoma oknami. Według niektórych badaczy sala ta służyła jako miejsce odpoczynku lub spożywania posiłków przez gości Akropolu, a wewnątrz przypuszczalnie znajdowały się łóżka. Południowe skrzydło Propylejów pierwotnie miało być podobne do północnego, lecz obecność wcześniejszego świętego miejsca Nike zmusiła architekta do zmiany planu i nie zrealizowania oryginalnego projektu. W związku z tym powstała tylko jedna portyka, odpowiadająca północnej, złożona z trzech kolumn. Od strony zachodniej można było dostać się do świątyni Ateny Nike. Pierwotny plan budowli przewidywał także budowę bocznych pomieszczeń od strony wschodniej, które jednak nigdy nie powstały. Wygląd Propylejów pozostał niezmieniony aż do okresu paleochrześcijańskiego (IV–VII w. n.e.), kiedy południowe skrzydło zostało przekształcone w kościół, a w X wieku centralna część również pełniła funkcję kościoła poświęconego Archaniołom. W czasie Frankokratii (XIII–XIV w.) Propyleje stały się siedzibą frankońskiego władcy, a równocześnie dla wzmocnienia fortyfikacji Akropolu po prawej stronie budowli wybudowano wieżę, znaną jako Koulas, która dziś już nie istnieje. W okresie tureckim (1458–1830) Propyleje stały się siedzibą tureckiego garnizonu. Budynek centralny służył jako skład prochu, co przyczyniło się do pierwszego poważnego zniszczenia zabytku – wybuchu w 1640 roku. Po wyzwoleniu spod panowania tureckiego rozebrano średniowieczne i tureckie dobudówki, a teren Propylejów poddano wykopaliskom. Prace konserwatorskie przy zabytku prowadził między 1909 a 1917 inżynier Nikolaos Balanos. Współczesne prace restauracyjne Propylejów rozpoczęły się w 1982 roku, w ramach szerokiego programu konserwacji Akropolu, realizowanego od 1975 roku przez Służbę Restauracji Zabytków Akropolu we współpracy z Pierwszym Wydziałem Prehistorycznych i Klasycznych Zabytków, pod nadzorem Komisji Konserwacji Zabytków Akropolu.