הפלטאים היו נאמנים מאוד לאתונאים, לפני קרב מרתון כאשר כל בעלות בריתה של אתונה נטשו אותה, שלחה פלטאיה 1,000 לוחמים בפיקודו של ארימנסטוס. הפלטאים לחמו במהלך הקרב באגף השמאלי, האתונאים גמלו להם בכך שהרשו להם להשתתף בחגיגות הניצחון, שכללו משתאות קורבנות לאלים ומשחקים, שהיו לרוב מוגבלים לאתונאים בלבד. בשנת 479 לפנה"ס, נערך בעיר קרב ההכרעה בין המצביא הספרטני פאוסניאס לבין המצביא הפרסי מרדוניוס. הקרב הסתיים בניצחון יווני מכריע, וסילק למעשה באופן סופי את האיום הפרסי על יוון. כאות תודה קידשו נציגי הערים היווניות את פלטאיה, והתחייבו לא לפגוע בה.