| Fregio ionico | Le colonne di pronao e opistodomo sono sormontate da un fregio ionico che corre per 160 m lungo tutte le pareti esterne della cella e che permette una narrazione omogenea e continua. Il bassorilievo, infatti, illustra la cerimonia delle Panatenee, feste che si tenevano in onore di Atena ogni quattro anni. In questa occasione tutta la cittadinanza ateniese partecipava alla processione che culminava al Partenone con sacrifici e doni votivi dedicati alla dea, tra cui il peplo sacro, tessuto dalle nobili ateniesi (ergastínai) e ricamato con una scena di gigantomachia.
In una parte del fregio conservato, relativo alla fronte est dove convergeva la sfilata del popolo ateniese, è raffigurato un sommo sacerdote barbato (arconte basiléus) che riceve da un fanciullo il peplo piegato della dea, mentre alla sua sinistra due fanciulle recano cuscini alla sacerdotessa di Atena che gli volge le spalle. Ai margini della scena sono presenti gli dèi, spettatori della processione, raffigurati seduti e di dimensioni maggiori rispetto ai mortali. Alla sfilata prendono parte anche i giovani aristocratici ateniesi: in un pannello, due cavalieri al galoppo sono rappresentati su più piani paralleli, restituendo una percezione di profondità nonostante il poco aggetto del rilievo, di fatto non superiore ai 6 cm. Il cavaliere a destra è raffigurato con il copricapo dei viaggiatori, il pétaso, e il tipico mantello ateniese, la clamide, che reca ancora tracce di colore verde. Particolarmente dinamici sono i cavalli, la cui resa naturalistica dei muscoli e delle vene dimostra l’alto livello realizzativo degli artisti.