神廟位于雅典老城區衛城山的中心，坐落在山上的最高點。外形呈長方形，長228英尺，寬101英尺，由46根多立克式環形立柱構成柱廊。神廟的主體為兩個大廳，兩旁各倚一座有6根多立克圓柱的門廳。
東邊的門廳通向內殿，殿內原來供奉著巨大的雅典娜女神，但是，這一杰作在公元5世紀失蹤。中楣飾帶是由92塊白色大理石裝飾而成的，上面有描述希臘神話的浮雕。東西廟頂的山墻上也有精美的浮雕。巴特農神廟被認為是多立克式建筑藝術的極品，有“希臘國寶”之稱。
