Het Parthenon werd gebouwd naast de plaats waar de Oude Athenatempel had gestaan, die gewijd was aan Athena Polias en stamde uit ca. 570 v.Chr. Na de overwinning van de Atheners op de Perzen in de Slag bij Marathon in 490 v.Chr. waren de Atheners al aan de bouw van een nieuwe tempel naast deze Oude Athenatempel begonnen. Maar in 480 v.Chr. werd zowel de Oude Athenatempel als de nieuw begonnen Athenatempel (ook wel proto-Parthenon genoemd) door de Perzen verwoest.

Nadat de kas van de Delische Bond in 454 v.Chr. naar Athene was overgebracht, overreedde Pericles de volksvergadering het geld te gebruiken voor een monumentale herbouw van de Akropolis. De bouw van het Parthenon was daarvan het begin. In 447 v.Chr. begon de bouw. Het bouwkundig ontwerp was van de architecten Ictinus en Kallikrates, de algehele supervisie en het ontwerp van de sculptuur was in handen van de beeldhouwer Phidias. De tempel werd ingewijd in 437 v.Chr., al werd er daarna nog vijf jaar aan de frontonsculpturen gewerkt.

Het Parthenon onderging heiligschennis door Demetrius Poliorcetes. De Atheners boden hem als dank voor zijn inname van de stad in 307 v.Chr. het achtervertrek van het Parthenon aan, waar hij zich vervolgens vestigde met zijn gevolg van prostituees (Plutarchus, Leven van Demetrius, 23-24).

In de 6e eeuw werd het gebouw een kerk voor de heilige Sophia. Een klokkentoren werd toegevoegd op de zuidwesthoek. In de middeleeuwen werd het een Orthodoxe kerk ter ere van Maria. Na de Turkse verovering van Athene in 1460 werd het een moskee, waarbij de klokkentoren werd omgevormd in een minaret.

Belangrijk was het bezoek van de Franse ambassadeur markies Charles Olier de Nointel in 1674, omdat hij de schilder Carrey in zijn gevolg had. Deze maakte in opdracht van Nointel tekeningen van het Parthenon die van onschatbare waarde zijn, omdat ze het gebouw weergeven vóór zijn verwoesting.

Tijdens het beleg van de Akropolis door de Venetianen onder leiding van Francesco Morosini werd het Parthenon op 26 september 1687 geraakt door een voltreffer.[1] De Turken hadden er hun munitie geconcentreerd, hopend dat de christenen het monument niet zouden aanvallen. Via een ontsnapte kregen de Venetianen lucht van de munitie in de tempel van Athena. Morosini gaf zijn mortiermeester Antonio Mutoni opdracht om het vuur vol op het Parthenon te richten. Na drie dagen slaagde zijn brigade erin een bom door een venster onder het fries naar binnen te schieten.[2] De daarop volgende explosie en een twee dagen durende brand verwoestte het dak, de cella en het middenstuk. Acht zuilen aan de noordkant en zes aan de zuidkant stortten in. Na de verovering van de Akropolis probeerde Morosini de beeldengalerij van het westelijke fronton te verwijderen om naar Venetië te verschepen, maar het resultaat was dat de hele groep uit elkaar viel en verloren ging.

Thomas Bruce, Lord Elgin, die van 1799 tot en met 1803 ambassadeur van Groot-Brittannië bij het Ottomaanse Rijk was, verzamelde met instemming van de Ottomaanse machthebbers beeldhouwwerken op de Akropolis en liet ze in 1802-1804 naar Groot-Brittannië overbrengen. In 1816 verkocht hij wegens geldgebrek zijn ‘Elgin marbles’ aan het British Museum. Daar zijn nu de meeste metopen en frontonsculpturen van het Parthenon te zien, ondanks grote druk van de Griekse regering om ze terug te geven.