神廟浮雕的精美和豐富毫不亞于其雕像。那條長達160米的浮雕帶一氣呵成，氣韻生動，人物動作完美，歷來被認為是希臘浮雕的杰作。它以表現大雅典娜節游行慶祝活動為主題，第一次把普通公民的形象堂而皇之地列于廟堂之上。這種每隔4年舉行一次的大游行從雅典西邊的狄甫隆城區開始，然后經過陶區，穿過市場，最后登上衛城。游行的核心內容就是把雅典少年精心編織的一件新袍獻給雅典娜。藝術家把160米長的浮雕正好用來表現從游行開始到獻袍的全過程。起點在廟西南角上，這兒表現公民群眾準備跨鞍上馬，然后在長長的南墻和北墻上表現公民游行隊伍，其中以騎在馬上的青年公民為主。在南北兩墻東端轉角處，游行隊伍開始接近神廟入口，意味著人們已經到達了終點，神圣的衛城，浮雕的內容也由歡呼雀躍而轉變為莊重肅靜，邁著輕緩步伐的少年們逐漸走向衛城中心。浮雕的終點直接位于神廟的大門，此處特別安排了坐在椅子上觀看游行的諸位天神，意味著眾神都應邀前來與雅典人同慶佳節。

神廟始建于公元前447年，正式啟用是在公元前438年，借著盛大的帕那太耐節奉獻給雅典娜。帕那太耐節是雅典人的重要節日，在節日期間，常常舉行體育競技、歌舞活動和穿過全城直至神廟的巡行。巡行活動中最有特色的是：一件由雅典城少女織成的羊毛長袍被掛在一只船的主桅桿上，船被抬在牛車上，這樣緩緩移向神廟，羊毛長袍最后被奉獻給雅典娜。接著進行的是祭祀活動，獻給女神的犧牲是牛或羊。牲口的選擇是極為重要的一點，它必須強壯、健康，沒有傷口更沒有缺陷。在出土的眾多陶器上有許多祭神的場面，惟一奇怪的是宰殺牲口的場景總是被省略。犧牲品身上的骨頭和肥肉被堆在祭壇上燒，重要的是從這里升起的煙必須升到神像上方，這樣神才能充分享用祭品。這種祭神方式顯然很特別，據傳說是普羅米修斯發明的，在分割犧牲品之后，他誘使宙斯選擇骨頭和油肉那一部分，將精肉留給人類。　　

帕特農神廟是希臘全盛時期建筑與雕刻的主要代表，有“希臘國寶”之稱，也是人類藝術寶庫中一顆璀璨的明珠。5世紀中葉，神廟被改為基督教堂，雅典娜神像被移去。1458年土耳其人占領雅典后將神廟改為清真寺。1687年威尼斯人與土耳其人作戰時，炮火擊中了神廟內的一個火藥庫，炸毀了神廟的中部。1801-1803年，英國貴族埃爾金勛爵將大部分殘留的雕刻運走，損失最為嚴重。許多原屬神廟的古物，現在散落在不列顛博物館、盧浮宮、哥本哈根等地。19世紀下半葉，曾對神廟進行過部分修復，但已無法恢復原貌，現僅留有一座石柱林立的外殼。