Pocos edificios han tardado tanto como este. La historia comienza en el siglo VI antes de nuestra era, cuando el lugar ya albergaba un antiguo santuario al aire libre dedicado a Zeus. Se atribuye al tirano Pisístrato un templo anterior en este lugar, construido hacia el 550 a. C. Tras su muerte, aquel edificio fue derribado. Hacia el 520 a. C., sus hijos, Hipias e Hiparco, comenzaron un templo mucho más grandioso en el mismo emplazamiento. Las obras se paralizaron durante una larga serie de cambios de régimen. Se retomaron en el 174 a. C., en la época helenística, y aun así el templo no se terminó. En el 86 a. C., el general romano Sila se llevó algunas de las columnas para reutilizarlas en el Templo de Júpiter en Roma. A comienzos del siglo I de nuestra era, se dice que Augusto se ocupó brevemente de reconstruir el templo, pero no llegó a terminarlo. El remate llegó con el emperador Adriano, un gran admirador de la cultura griega. Visitó Atenas en los años 124 y 125 d. C. e impulsó un enorme programa de construcción que incluyó la conclusión de este templo. Según los relatos, se completó en los años 131 o 132 d. C. En cualquier caso, el proyecto que comenzó bajo tiranos fue cerrado por un emperador, después de un lapso de unos setecientos años.