Сооружение построено из пентелийского мрамора, в то время как для фриза использовался серый элевсинский камень, а фундамент выполнен из пирасийского акцита. На фасаде восточной части возвышается шестиколонный ионический портик, через который и осуществлялся вход, с двумя окнами по обе стороны. Внутри этого храма хранилась ксилон, деревянная статуя Афины, сделанная из оливкового дерева, которую Аррефоры наряжали в пепл во время праздника Панатеней. В западной части, расположенной на более низком уровне, вход осуществлялся через пропилеи в форме П с северной стороны, с четырьмя ионическими колоннами на фасаде и по одной с каждой стороны. На каменной мостовой портика, образующего пропилеи, согласно преданию, сохранились следы трезубца, которым Посейдон ударил землю, и откуда забил источник с солёной водой. Пол храма был мраморным, а под ним, по преданию, находилось «Эрехтейское море», куда стекали воды солёного источника Посейдона. Маленькая дверь в западной стене храма вела к святилищу Пандросы, расположенной к западу от Эрехтейона. С западной стороны снаружи стояли четыре ионических колонны на высоком стилобате, соединённые низкой стеной и решётками. Ещё одна дверь в южной стене храма вела по лестнице к приставке кариатид. Это небольшой портик в форме П, где вместо колонн стоят шесть статуй девушек, поддерживающих крыши своими головами. Позднее они получили название Кариатиды, поскольку их связывали с девушками из Кари, Лакония, которые исполняли танец в честь богини Артемиды. Скульптуры созданы мастером Алкаменом или, по другим источникам, скульптором Каллимахом. Пять статуй Кариатид ныне находятся в Музее Акрополя, а шестая — в Британском музее, на их месте стоят копии из литого материала. Всё сооружение украшала фризовая лента, на которой, возможно, изображались сцены, связанные с мифическими царями Афин.
В I веке до н.э. памятник был сожжён во время варварских нашествий и подвергся небольшим ремонтам и изменениям. В ранние христианские времена он был превращён в церковь Богоматери, в эпоху Франкократии (1204–1456) использовался как дворец, а во времена Османского владычества (1456–1833) служил гаремом турецкого гарнизонного коменданта. В начале XIX века одна из Кариатид и одна колонна были сняты во время разграбления мраморов Парфенона лордом Эльгиным, а вскоре после этого, в 1827 году, в ходе греческой войны за независимость здание было подорвано турецкой бомбой. После освобождения были предприняты усилия по восстановлению памятника. Эрехтейон — первый из памятников Акрополя, реставрация которого была полностью завершена в период 1979–1987 годов в рамках реставрационных работ на Акрополе. Эта реставрация была отмечена наградой Europa Nostra.