Дзёрпфельд таксама ўстанавіў, што каля 490 – 488 гадоў да н.э. на месцы Гекатампедона пачалі будаваць новы храм, каб аддзячыць Афіне за перамогу над персамі пры Марафоне. Існаванне гэтага Старэйшага Парфенона вядомае таксама дзякуючы сведчанням Герадота. Калі даўжыня Гекатампедона складала 32 м, то памеры Старажытнага Парфенона ў плане былі блізкія да цяперашняга храма. Таму сярод паўднёвага схілу пабудавалі падпорную сцяну, а ў аснову пагорака заключылі вапнавыя блокі, каб падняць будаўнічую пляцоўку над скалой прыкладна на 7 м. Гэты храм уяўляў сабой перыптэр і меў па 6 і 16 калон па шырыні і даўжыні. Вядома, што яго стылабат і лесвіца былі зроблены з мармуру. Аднак у 480 годзе да н.э., калі будаўнікам удалося ўзвесці калоны толькі да вышыні другога барабану, горад спустошыла персідскае войска Ксеркса, пасля чаго будаўніцтва спынілася на 30 гадоў.