תחרות קשתים במהלך אולימפיאדת אתונה 2004, באצטדיון.

האצטדיון שימש ביוון העתיקה כאתר המשחקים הפאן-אתנאיים, שנערכו לכבוד האלה אתנה. בתקופה הקלאסית של יוון היה האצטדיון בנוי עץ. בשנת 329 לפנה"ס הקים ליקורגוס את אצטדיון השיש, והוא הורחב על ידי הרודס אטיקוס בשנת 140 לספירה, על מנת שיוכל להכיל 50,000 צופים.

שרידי האצטדיון העתיק נחשפו בשנת 1870 והאצטדיון שוקם מחדש בשנת 1895 על מנת לשמש כאצטדיון אולימפי במשחקים האולימפיים הראשונים בעת המודרנית בשנת 1896. שיקום האצטדיון נערך במימונו של ג'ורג' אברוף (ועל כן פיסלו מוצב בכניסה לאצטדיון), על פי תוכניות של האדריכלים אנאסטאסיוס מטאקסס וארנסט זילר, ויש בו מושבים ל-80,000 צופים. האצטדיון נבנה על פי מידותיו העתיקות, ולא בהתאם לסטנדרטים מודרניים שטרם נוסחו בעת שיקומו.

האצטדיון ממוקם בין הגבעות של ארדטוס ואגרה.

כיום משמש האצטדיון לטקסים רשמיים ולחגיגות הנערכות לאחר ניצחונות של קבוצות יווניות. בשנת 1997 שימש האצטדיון לטקס הפתיחה של אליפות האתלטיקה העולמית.

במהלך אולימפיאדת אתונה שנערכה בשנת 2004 שימש האצטדיון את תחרויות הירי בחץ וקשת, וכן שימש כנקודת הסיום של ריצות המרתון לגברים ולנשים.

בשנת 2011 נערך באצטדיון טקס פתיחת "הספיישל אולימפיקס", הטורניר האולימפי לבעלי מוגבלויות שכליות שהתקיים באתונה.