Ήδη το 479/8 π.Χ. ο Θεμιστοκλής μερίμνησε για την ταχύτατη ανοικοδόμηση των τειχών, πριν προλάβουν να αντιδράσουν οι Σπαρτιάτες. Η περιοχή όπου διατηρείται καλύτερα το τείχος είναι γύρω από την Ιερά Πύλη και τον Κεραμεικό. Λίγο αργότερα κατασκεύασε οχυρωματικό τείχος στον Πειραιά που περιλάμβανε τα λιμάνια του Κανθάρου, της Ζέας και της Μουνιχίας.

Λίγο αργότερα (468-465 π.Χ.) κατασκευάστηκε νέο τείχος στην Ακρόπολη, στο οποίο χρησιμοποιήθηκε και υλικό των κατεστραμμένων από τους Πέρσες κτισμάτων. Μεταξύ του 459 και 456 π.Χ. χτίστηκαν τα Μακρά Τείχη, μάλλον με πρωτοβουλία του Περικλή και με τη συμβολή του Κίμωνα. Τα τείχη αυτά εξασφάλιζαν την επικοινωνία με το λιμάνι, η οποία βελτιώθηκε αργότερα με την προσθήκη του "δια μέσου" τείχους. Την ίδια εποχή χτίστηκε στην αγορά η Θόλος και η Ποικίλη Στοά, ενώ διαμορφώθηκε η πηγή της Κλεψύδρας στα ριζά της Ακρόπολης.

Περί τα μέσα του 5ου αιώνα π.Χ. χτίστηκε στη βόρεια κλιτύ της Ακρόπολης, από τα μηδικά λάφυρα, ναός της Ευκλείας, η οποία ταυτίζεται συχνά με την Άρτεμη. Λίγο νοτιότερα, κοντά στο Ολυμπείο, χτίστηκε ο ναός του Απόλλωνα Δελφινίου. Διάφορες επισκευές και επεμβάσεις έγιναν στο ναό της Σουνιάδος Αθηνάς και της Άρτεμης στη Βραυρώνα.

Το γ' τέταρτο του 5ου αιώνα σημαδεύτηκε από τα μεγαλεπήβολα έργα στην Ακρόπολη και την οικοδόμηση των τεσσάρων μεγάλων ναών (του Ηφαίστου στον Αγοραίο Κολωνό, του Ποσειδώνα στο Σούνιο, της Νέμεσης στο Ραμνούντα και του Άρη στις Αχαρνές). Παράλληλα συμπληρώθηκε το νότιο τείχος της Ακρόπολης, χτίστηκε ο ναός της ’ρτεμης Αγροτέρας στην αριστερή όχθη του Ιλισού και έγιναν εργασίες στο Λύκειο (το γυμνάσιο στο οποίο έναν αιώνα αργότερα δίδαξε ο Αριστοτέλης), που ανασκάφηκε πρόσφατα στα βόρεια της πλατείας Συντάγματος. Την ίδια περίοδο οικοδομήθηκε και το κλασικό Τελεστήριο της Ελευσίνας, κατά την ανέγερση του οποίου δημιουργήθηκαν μεγάλα οικονομικά σκάνδαλα.

Τον οικοδομικό οργασμό του 5ου διαδέχτηκε η στασιμότητα του 4ου αιώνα π.Χ. Έπαψαν να χτίζονται μεγάλα δημόσια κτήρια, ενώ αντίστοιχα μεγάλωσαν και έγιναν πολυτελέστερες οι ιδιωτικές κατοικίες. Στις αρχές του 4ου αιώνα ιδρύθηκε το Πομπείο στο Δίπυλο, το κτίσμα από όπου ξεκινούσε η πομπή των Παναθηναίων και το οποίο στην υπόλοιπη διάρκεια του έτους χρησιμοποιούνταν ως γυμναστήριο. Ακόμη ένα κτίσμα, που παρουσιάζει κάποιο ιδιαίτερο ενδιαφέρον, είναι το χορηγικό μνημείο του Λυσικράτη, που ανήκει στο τέλος της Κλασικής περιόδου.