Mellom 529–520 f.Kr. ble enda et tempel bygd av Peisistratos, det gamle tempelet for Athene, vanligvis referert til som (ἀρχαῖος νεώς, «det gamle tempel»). Dette tempelet for Athene Polias ble bygget på fundamentet som har navn etter den tyske arkeologen Wilhelm Dörpfeld, mellom Erechtheion og det fortsatt stående Parthenon. Arkhaios Neōs ble ødelagt av den persiske invasjonen i 480 f.Kr., men tempelet ble antagelig restaurert i løpet 454 f.Kr. ettersom skatten fra det athenske sjøforbundet ble overført til dets («bakrom»). Tempelet kan ha blitt brent ned i tiden 406/405 f.Kr. ettersom historikeren Xenofon nevner at det gamle tempelet til Athene ble satt i brann, mens geografen Pausanias ikke nevner det i på 100-tallet e.Kr.