Temppeliä alettiin rakentaa vanhanaikaiseksi käyneen, paikalla 500-luvulta eaa. sijainneen Hekatompedon-temppelin paikalle noin vuonna 490 eaa. sen jälkeen kun ateenalaiset olivat voittaneet Marathonin taistelun. Tuolloin Hekatompedon purettiin. Vanhan Parthenonin rakentaminen oli kesken kun persialaiset valtasivat ja tuhosivat koko Ateenan, mukaan lukien temppelin vuonna 480 eaa. Temppelin säilyneissä osissa on merkkejä siitä että se poltettiin tuolloin.