El Partenón fue diseñado para albergar la gigantesca estatua críselefantina de Atenea Partenos, obra cumbre de Fidias. Hasta entonces nunca se había colocado en la Acrópolis estatuas parecidas a ella. La estatua no se ha conservado, pero es conocida por la descripción de Pausanias y por copias antiguas. Se cree que fue devastada por el incendio que tuvo lugar en el interior del templo en los siglos III o IV d. C. Hoy lo único que ha quedado es la cabida en el suelo del Partenón, donde se sujetaba el eje de madera de la estatua.

Atenea Partenón, que lo atenienses sólo veían en las fiestas a través de una puerta medió abierta de dos hojas del templo, era una creación importante que combinaba materiales valiosos, temas mitológicos y que concentraban en ella el pasado histórico y el poder de la democracia ateniense del siglo V a. C.

La estatua junto a su base tenía una altura de casi 13 m. La base estaba decorada con representaciones en relieve con las figuras de los dioses del Olimpo presenciando el nacimiento de Pandora, la primera mortal del mundo, a la que Hefesto modeló con tierra y agua, y a la que Atenea vistió y adorno con ropaje reluciente.

Fidias realiza la estatua con láminas de oro y marfil,  tenía un esqueleto compuesto de madera. La cara y las manos eran de marfil, mientras que el vestido, el cabello y las armas eran de oro. Frente a la estatua había una cisterna con agua para conservar la humedad, algo imprescindible para el marfil.

En la época de total funcionamiento de las instituciones democráticas, los  exorbitantes gastos  para la construcción de la estatua fueron inventariado con todo detalle en columnas de mármol, puesta en la acrópolis a la vista del público. El oro tenía un peso de 44 talentos, es decir 1.140 kilos y estaba previsto para que se pudiera separar y volver a ensamblar.

Según la tradición entre el año 438 y el 433 a. C. Fidias fue acusado por los adversarios políticos de Pericles de haber malversado parte del oro; pudo demostrar su inocencia separando y pesando las laminas.

Atenea Partenos estaba representada de pie, frente a la puerta oriental del Partenón, austera, majestuosa y serena, la encarnación del poder y la grandeza de la ciudad que protegía. Iba vestida con un velo dórico largo. En la cabeza llevaba un casco ático ricamente adornado con  animales y seres mitológicos: ciervos, grifos, caballos alados, y una esfinge en la punta. En la palma de la mano derecha sostenía una Nike críselefantina, de una altura aproximada de 1.80 metros, mientras que en la mano izquierda sujetaba la lanza y el escudo, dentro del cual aparecía enrollada la serpiente sagrada.

En las sandalias y el escudo de la e diosa se repetían los temas de las mentoras del Partenón: escena en relieve de la Centauromaquia en las caras de la parte alta de las sandalias,  y en su escudo, por la parte interior escenas pintadas de la Gigantomaquia, el diámetro del escudo era de 5 metros, y en su cara exterior representaba escenas en relieve de la Amazonomaquia.

Más allá de las grandes cualidades majestuosa de la estatua, como el arte en ella representado revestido de oro y marfil, Atenea Partenos representaba múltiples facetas del estado ateniense, destacándose su devoción por dicha diosa, atribuible a grandes victorias y un resplandeciente amanecer de sabiduría y potestad de la sociedad ateniense.