Храм представляет собой двойной дорический периптер с оригинальными архитектурными элементами. Он включает в себя, прежде всего, наос, заднюю комнату на западе, пронаосы по обеим сторонам и перистиль с 8 колоннами на узких сторонах и 17 на длинных. Диаметр колонн совпадал с диаметром колонн Парфенона II, чтобы использовать уже подготовленный мрамор. Внутри двуцветная дорическая колоннада в форме Π вела к хризоэлефантиновой статуе Афины Парфенос, а в западной задней комнате четыре ионические колонны охраняли сокровищницу города. Двускатная крыша была покрыта мраморной черепицей, а фронтоны и углы украшались скульптурами и мраморными акротериями. Фронтоны изображают важные мифы об Афине: восточный — рождение богини из головы Зевса, западный — её спор с Посейдоном за покровительство Афин. 92 метопы показывают мифические сражения, такие как гигантомахия, Троянская война, амазономахия и кентавромахия. Фриз охватывал верхнюю часть наоса и пронаосов, изображая процессии Панатеней, крупнейшего праздника в честь Афины. Парфенон сохранял эту форму до V века н. э., когда был превращён в христианскую церковь, а позже, в период османского владычества — в мечеть. В 1687 году он сильно пострадал от взрыва венецианской бомбы, а многие скульптуры были разграблены лордом Элгином и перевезены в Британский музей. Первые реставрационные работы проводились в конце XIX века, а в 1922–1933 годах они были осуществлены в более широких масштабах. Сегодня работы по реставрации и консервации продолжаются в рамках комплексной программы восстановления Акрополя под контролем Комиссии по сохранению памятников Акрополя.