Resenären Pausanias (1, 22, 4) nämner templet som templet för den bevingade Nike (Aptéra Nike), och återger legenden att gudinnan avbildades utan vingar på sin kultbild för att hon alltid skulle stanna i Aten. Förutom dyrkan av Athena fanns även äldre kultplatser på platsen. Redan under mykenska tiden fanns ett litet helgedom på västra sidan av tornet i form av en dubbel nisch, medan det före den klassiska perioden fanns helgedomar för Chariterna och Hekate Epipurgidia på den östra sidan. Byggandet av det klassiska templet för Athena Nike var en del av det stora byggprogrammet på Akropolis under Perikles tid. Viktig information om byggandet kommer från inskrifter, främst beslut från Atens folkförsamling, som nämner detta projekt. Ο ναός διατηρήθηκε για πολλούς αιώνες και τον 5ο αιώνα μ.Χ. μετατράπηκε σε εκκλησία. Την εποχή της Templet som vi ser idag byggdes på toppen av tornet, som anpassades särskilt för detta ändamål. Det gamla mykenska tornet kläddes med noggrant utformade kalkstensmurar, byggda med ett isodomiskt system, vilket gav tornet en större och mer regelbunden form och avslutades med en rik utsmyckning. Templet är litet, i jonisk stil, amfiprostylos, med en rad av fyra monolitiska pelare på varje smal sida. Det har ingen pronaos, utan endast ett litet cellarum (sekos), vars sidoväggar slutar i pilastrar mellan vilka det finns två pelare. Utrymmena mellan pilastrarna och pelarna var fyllda med gallerverk, liksom mellan pilastrarna och hörnpelarna, vilket gav intryck av en liten pronaos. Ovanför architraven har templet en fris, utförd av Agorakritos. På tre sidor avbildas scener från strider mellan greker och perser samt mellan grekiska hopliter och andra soldater, medan den östra sidan visar Olympens gudar som betraktar dessa strider. Endast små delar av tympanon bevaras. Det antas att västra sidan föreställde jättarnas kamp (Gigantomachia) och den östra amazonkampen (Amazonomachia). Altaret låg öster om templet, utanför byggnaden. År 409 f.Kr. byggdes på tornets kant en marmorpelare, cirka 1 meter hög, för att skydda de pilgrimer som besökte platsen. Denna pelare består av reliefplattor som visar bevingade Nike-gudinnor som offrar eller leder tjurar till offer, eller pryder troféer, samt gudinnan Athena sittande och bevakar scenerna. Flera av pelarnas plattor och delar av frisen kan besökaren beundra i Akropolismuseet, medan andra delar av frisen finns på British Museum. Templet bevarades i många århundraden och på 400-talet e.Kr. omvandlades det till en kyrka. Under den osmanska perioden användes dess inre som krutförråd, men år 1686 revs det av turkarna för att använda byggmaterialet till att bygga försvarsmuren vid Propylaea, där de också uppförde ett högt torn, kallat Koula. Den första restaureringen av templet genomfördes efter grundandet av den grekiska staten, år 1835, medan nya restaureringsarbeten utfördes före andra världskriget, mellan 1935 och 1940. Sedan 1997 har Restaureringsmyndigheten för Akropolismonumenten påbörjat arbeten med restaurering och underhåll av monumentet. År 1994 publicerades en restaureringsplan för templet och 1998 flyttades frisen till Akropolismuseet. Sedan år 2000 utför Restaureringsmyndigheten i samarbete med Första byrån för förhistoriska och klassiska fornminnen restaureringsarbeten under överinseende av Kommittén för Akropolis monumentvård.