Tapınak, özgün mimari öğelere sahip çift sıralı Dor düzeninde bir peripteros olarak inşa edilmiştir. Yapının ana bölümleri, naos, batıdaki arka oda, her iki tarafta pronaoslar ve dar cephelerde 8, uzun cephelerde 17 sütundan oluşan peristildir. Sütunların çapı, Parthenon II ile aynı olup, önceden hazırlanmış mermerlerin kullanılmasına olanak sağlamıştır. İçeride, iki renkli Dor sütun dizisi Π biçiminde Athena Parthenos’un heykeline yönlendirmekteydi; batıdaki arka odada ise dört İyonik sütun şehre ait hazinenin korunmasını sağlıyordu. Çift eğimli çatı mermer kiremitlerle kaplıydı, alınlıklar ve köşeler ise heykeller ve mermer akroterlerle süslenmişti. Alınlıklar Athena ile ilgili önemli mitleri göstermektedir: Doğu alınlığı Zeus’un kafasından doğuşunu, batı alınlığı ise Atina’nın koruyuculuğu için Poseidon ile mücadelesini anlatır. 92 metopta ise Gigantomahi, Truva Seferi, Amazonomahi ve Kentauromahi gibi mitolojik savaş sahneleri tasvir edilmiştir. Friz, naos ve pronaosların üst kısmını çevreleyerek Panathenaia geçit törenini, Athena’ya adanmış en büyük festivali göstermektedir. Parthenon, 5. yüzyıla kadar bu formunu korumuş, daha sonra Hristiyan kilisesine, Osmanlı döneminde ise camiye dönüştürülmüştür. 1687’de Venedik bombardımanı nedeniyle ciddi hasar görmüş ve birçok heykel Lord Elgin tarafından yağmalanarak British Museum’a götürülmüştür. İlk restorasyon girişimleri 19. yüzyılın sonunda yapılmış, 1922–1933 yılları arasında ise daha kapsamlı çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Günümüzde restorasyon ve koruma çalışmaları, Akropolis Anıtları Koruma Komisyonu denetiminde, Akropolis’in geniş çaplı restorasyon programı kapsamında devam etmektedir.