Hovedkilden for slaget kommer fra Herodot, som beskriver hendelsene i bok VI, paragraf 102–117. Han ble imidlertid født noen få år etter slaget, og det er antatt at han skrev sin bok etter Kalliasfreden (449/448 f.Kr.). I sin karakteristiske stil broderer han sin beretning med de følgende eventyrlige hendelsene, som han anslo som avgjørende i slaget: Guden Pan viser seg for Pheidippides mens han var på vei til Sparta for å be om hjelp; Hippias har en drøm som forutser persernes katastrofe, og atheneren Epizelos blir blindet av et gjenferd under slaget. Alle andre utfyllende, viktige historiske kilder stammer fra senere tider. Pausanias gir viktig informasjon om slagets siste fase (forfølgelsen). Ordboken Suda, fra det 10. århundrets Østromerriket, tok vare på informasjon fra kilder som nå er tapt, som Eforos, viss overlevende fragmenter utgjør en viktig beretning.