Tres de estos santuarios están dedicados a Atenea, Poseidón y Zeus.

Se supone que los otros dos santuarios están dedicados a Cécrope y Erecteo, dos reyes míticos del Ática.

[9]​ Sin embargo, la cuestión de si el Erecteón al que se refieren Pausanias y otras fuentes es realmente el templo jónico o un edificio totalmente distinto se ha convertido en un punto de controversia en las últimas décadas, y varios estudiosos han descartado que Atenea y Erecteo recibieran culto en un mismo edificio.

El arquitecto fue Mnesicles, quien consiguió conciliar en un único edificio las necesidades de los diversos ritos, así como los problemas impuestos por un terreno irregular, que la tradición religiosa no permitía nivelar;[8]​ es más, justamente jugando con tales irregularidades, realizó una de las construcciones más originales del arte clásico.

El templo está construido sobre un terreno irregular,[3]​ de manera que los lados norte y oeste están situados cerca de 3 metros más bajos que los lados norte y este.

[6]​ Construido con mármol blanco del monte Pentélico, el templo tiene una disposición peculiar, que consiste no solo en un núcleo rectangular, sino también en salas con columnas separadas en los lados norte y sur.

[16]​ El núcleo del templo se divide en dos partes, la oriental y la occidental.

La parte oriental estaba dedicada a los cultos de Poseidón, Erecteo, Zeus y Butes.

[19]​ o a la naturaleza evolutiva y compleja de los cultos que albergaba el edificio.

Los puntos de controversia son si había un muro divisorio interno y dónde, y si el edificio tenía dos plantas, como sugiere la descripción que hace Pausanias de él como un διπλοῦν... οἴκημα.

Este efecto camafeo [26]​ de las piedras en contraste era único entre los templos jónicos y poco frecuente en otras aplicaciones.

situado en la parte sur, por unas escaleras en forma de L,[18]​[16]​ La columnata tenía seis columnas con esculturas femeninas, o cariátides, que sostenían el entablamento.

[8]​ Unas con la rodilla izquierda doblada y otras con la derecha, otorgando al conjunto flexibilidad.

Cada doncella lleva el pelo largo, que le cae en elaboradas trenzas por la espalda.

El edificio del lado que contiene las cariátides posiblemente representaba la parte visible de la tumba del rey Cécrope, y las doncellas posiblemente debían servir como una especie de ofrenda para el difunto.

Esta ciudad había colaborado con el invasor persa, por lo cual los atenienses le declararon la guerra y vendieron a sus mujeres como esclavas.

[45]​ Los nombres de los arquitectos supervisores (episkopos), Filocles y Arquíloco, han llegado hasta nosotros.

[49]​ El templo fue modificado y dañado en varias reanudaciones de forma que su acondicionamiento interior original está sujeto a controversia.

Fue primero dañado por un incendio durante el periodo clásico, quizá incluso antes de ser acabado y fue restaurado.

[50]​ En época paleocristiana fue convertido en una iglesia dedicada a la Theometor (“Madre de Dios”).

La parte central de los cimientos orientales se eliminó para hacer sitio a un ábside curvo.

[4]​ La adaptación de la Acrópolis a guarnición, adoptó su encarnación definitiva como harén del Disdar.

Durante la Guerra de Independencia griega, el edificio fue bombardeado y severamente dañado.

[54]​ La forma actual del edificio se debe, en gran parte, a la restauración realizada por N. Balanos entre 1902 y 1909.