Innenfor omgjerningen av akropolis lå helligdommen til Artemis Brauron, beskytter av unge kvinner og fødende kvinner. Helligdommen i akropolis ble opprettet på tiden til den athenske tyrannen Peisistratos på 500-tallet f.Kr. I helligdommens sto en statue av tre av gudinnen. Myten hevder at det var Ifigeneia, datter av Agamemnon og Klytaimnestra, som førte statuen hit og som selv er begravet her. I henhold til Pausanias ble en andre statue, gjort av billedhuggeren Praxiteles, lagt til i 330 f.Kr. Det store hodet av denne statuen, noe beskadiget, står i dag utstilt i museet ved stedet, lokalisert på en mindre ås 330 meter unna.