El material usado es mármol blanco, y el aparejo de los muros se hace con sillares de tipo isódomo, perfectamente cortados y uniformes, dispuestos a soga y tizón sin uso de argamasa y unidos con grapas de hierro.
En cuanto a los elementos sustentantes el edificio esta levantado sobre un basamento escalonado/crepidóma, que contribuye a realzar el edificio sobre su entorno y enaltece su contemplación. Por encima de el basamento se encuentra la planta del templo donde descansaban las columnas, la planta es rectangular y es de disposición interior. El acceso al templo se efectuaba por la pronaos, que daba paso a la cella, donde se encontraba la estatua de Atenea.
Las columnas, de orden dórico, estaban colocadas en disposición períptea ya que rodeaban todo el edificio. Este tipo de columnas se caracteriza al no tener basa, el fuste es estriado y con arista viva, este presenta estrias alrededor de todo el fuste, y el capitel es sencillo (compuesto por ábaco y equino).
El frontón además de ser un elemento decorativo también servia como elemento sustentante debajo de la cubierta, en el frontón se encontraba el friso (esculpido en bajo relieve) realizado también en mármol y representa "probablemente" la procesión de las grandes panateas.
La cubierta, situada en la parte más alta del edificio, es una cubierta a dos aguas, que genera en cada uno de sus lados menores un amplio espacio triangular.
En el interior de las columnas se encontraba la cella, la cual estaba revestida por un muro de sillares.
En la contrucción de dicha obra, los arquitectos encargados ( Ictino y Calícrates) crearon un edificio dotado de armonía visual, para ello las columnas no son completamente rectas y las columnas de las esquinas son más anchas que el resto y todas ellas están levemente inclinadas hacia dentro.
El objetivo único de esta construcción era albergar la imagen de oro y marfil esculpida por Fidias de la diosa Atenea y posteriormente utilizarse de lugar de culto de dicha diosa.
