В середине VI века до н. э. популярность Тесея начала уменьшаться — предположительно потому, что захвативший власть Писистрат и его сыновья поддерживали культ Геракла. Однако, по-видимому, Тесея продолжали почитать члены могущественного аристократического рода Алкмеонидов. В 510 году до н. э. тирания была свергнута, а вскоре начались греко-персидские войны, в ходе которых популярность Тесея поднялась на новую высоту. В битве афинян и платейцев с персами при Марафоне (490 год до н. э.), по словам некоторых очевидцев, эллинам «явился Тесей в полном вооружении, несущийся на варваров впереди греческих рядов». Позже оракул повелел афинянам найти останки героя и перенести их в свой город. Исполнением этого приказа занялся в 476 году до н. э. военачальник Кимон. Он занял Скирос и начал поиски. Местные жители утверждали, что могилы Тесея на острове нет, но однажды афиняне заметили орла, клюющего какой-то холмик. Они начали копать в этом месте и нашли гроб огромных размеров, рядом с которым лежали меч и копьё из меди. Никто не усомнился в том, что это могила Тесея. Гроб привезли в Афины, где его встретил с ликованием весь народ, и поместили в специально построенный храм — "Тесейон" (позже были построены ещё три святилища). С этого момента существовал государственный культ Тесея. Восьмого числа каждого месяца (считалось, что число «восемь» было особенно близко Тесею) приносились жертвы, и Диодор Сицилийский пишет даже о «божественных почестях», но это, по-видимому, преувеличение: речь должна идти о культе героя.