Το αρχαίο Στάδιο των Αθηνών βρίσκεται ανατολικά του Ζαππείου και βόρεια του λόφου του Αρδηττού και ενδιάμεσα αυτών διέρχεται ο Ιλισός ποταμός.
Κτίστηκε το 329 π.Χ. από τον ρήτορα – κυβερνήτη Λυκούργο για να φιλοξενεί τους αθλητικούς αγώνες των Παναθηναίων προς τιμήν της πολιούχου Θεάς Αθηνάς.
Το 144 μ.Χ. ο Ηρώδης ο Αττικός τοποθέτησε στο Στάδιο μάρμαρο.
Μετά τον Μεσαίωνα δεν είχαν απομείνει μάρμαρα και ήταν κυρίως ερείπια.
Η ανακήρυξη της Αθήνας σε πρωτεύουσα της Ελλάδας το 1834, το ενδιαφέρον για τους Ολυμπιακούς ιδίως όταν προέκυψαν ευρήματα της αρχαίας Ολυμπίας στα μέσα του αιώνα και τα Ολύμπια που πρωτοέγιναν το 1859 με χρηματοδότη τον Ευάγγελο Ζάππα, οδήγησαν σε προσπάθειες ανακαίνισης του Σταδίου.
Μετά από κάποιες διαμορφώσεις είχε φιλοξενήσει στο χώρο του 50 χιλ. θεατές για τα Ολύμπια του 1870 και μετά την απόφαση του 1894 για ανασύσταση των Ολυμπιακών Αγώνων, ανακαινίστηκε, κυρίως χάρη σε δωρεές του Γ.Αβέρωφ.
Είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένο από λευκό μάρμαρο της Πεντέλης (γι αυτό αποκαλείται και Καλλιμάρμαρο) Τα λατομεία άνοιξαν πριν τους Ολυμπιακούς του 1896 αποκλειστικά για την κατασκευή του.
Ο ποταμός Ιλισσός περνούσε μπροστά από το στάδιο μέχρι και πριν μερικές δεκαετίες. Μια όμορφη γέφυρα ένωνε την είσοδο του σταδίου με την Ηρώδου Αττικο
Το σχήμα του σταδίου έχει σχήμα πέταλου, με στίβο 400μ. με «κλειστές» στροφές και μήκος ευθείας τα 193μ., όσο ο δρόμος ενός σταδίου.
Στο στίβο, στις 9 και 10 Μαρτίου 1896 στο Παναθηναϊκό Στάδιο της Αθήνας, διεξήχθησαν οι Α΄ Πανελλήνιοι Δοκιμαστικοί Αγώνες, όπως αποκαλέστηκαν, οι οποίοι απετέλεσαν το κριτήριο για την επιλογή των Ελλήνων αθλητών που θα μετείχαν στους Α΄ Ολυμπιακούς Αγώνες του 1896.
Τη Δευτέρα του Πάσχα το 1896, την 25η Μαρτίου (αντιστοιχεί 6 Απριλίου στο νέο ημερολόγιο) ο Βασιλιάς Γεώργιος κήρυξε την έναρξη των 1ων σύγχρονων Ολυμπιακών Αγώνων σε ένα κατάμεστο απο 80 χιλιάδες κόσμο Παναθηναικό Στάδιο – ουσιαστικά “Ολυμπιακό” Στάδιο.
Την 5η μέρα των αγώνων (29/3 με το παλαιό ημερολόγιο) ο Σπύρος Λούης τερματίσε πρώτος στο κατάμεστο Παναθηναϊκό Στάδιο, σε 2:58’50″.
Το B΄ Πανελλήνιο πρωτάθλημα στίβου του 1901 ήταν στην ουσία το 1ο επίσημο πρωτάθλημα στίβου και δεύτερο μετά από αυτό του 1896. Οι αγώνες έγιναν στο Παναθηναϊκό στάδιο από τις 4 έως τις 7 Απριλίου 1901 και διοργανώθηκαν από τον ΣΕΓΑΣ.
Το 1906 έγιναν οι Μεσο-Ολυμπιακοί Αγώνες. Τότε και κατόπιν ανακάλυψης πρόπυλου του αρχαίου Σταδίου (καθώς γίνονταν ανασκαφές για ευρήματα από το Στάδιο της εποχής του Ηρώδη του Αττικού) κατασκευάστηκαν και προπύλαια στην είσοδο του Σταδίου – που παρέμειναν έως το 1952.
Το 1907 με γεμάτο το Στάδιο έγινε το πρώτο πρωτάθλημα ανωμάλου δρόμου ως “Δρόμος μετ’ εμποδίων 8 χιλιομέτρων”, στα πλαίσια των πανηγυρικών Αθλητικών αγώνων προς τιμήν του βασιλιά της Ιταλίας που πραγματοποιούσε την πρώτη επίσημη επίσκεψη στην Ελλάδα.
Τα πρώτα πανελλήνια πρωταθλήματα καθώς και η συντριπτική τους πλειοψηφία μέχρι και το 1964 έγιναν εκεί – μετά το Στ.Καραισκάκη, το Καυτανζόγλειο και άλλα Στάδια πήραν σειρά.
Στις 4 Απριλίου του 1968, η ΑΕΚ κατέκτησε εκεί το Κύπελλο Κυπελλούχων μπάσκετ νικώντας με 89-82 τη Σλάβια Πράγας μπροστά σε 60.000 θεατές!
Ο Κλασσικός (Αυθεντικός) Μαραθώνιος Αθηνών διοργανώνεται από το 1983 και τερματίζει εκεί.
Το 1996 στο Στάδιο έγινε η υποδοχή των Ολυμπιονικών της Ατλάντα. Το 1997 φιλοξένησε τη τελετή έναρξης του 6ου Παγκόσμιου Πρωταθλήματος Στίβου, που παρουσιάστηκε από το συνθέτη διεθνούς φήμης Βαγγέλη Παπαθανασίου.
Το 2004 αποθεώθηκε η Εθνική μας Ομάδα ποδοσφαίρου που κατέκτησε το Πανευρωπαϊκό.
Εκεί τερμάτισε και ο Μαραθώνιος των Ολυμπιακών Αγώνων 2004 (ενώ έγινε και η τοξοβολία).
Το 2004 προηγήθηκε και πλήρης αναστήλωση ενώ είχαν τοποθετηθεί και οι ολυμπιακοί κύκλοι στη κορυφή του κοίλου μέρους του όμως αφαιρέθηκαν το 2011 πριν τους Special Olympics λόγω προβλήματος στατικότητας – και επανατοποθετήθηκαν την Άνοιξη του 2023.
Πλέον έχει χωρητικότητα 40.000 θεατές και ανήκει στην ΕΟΕ.
