Η μεγαλύτερη και λαμπρότερη γιορτή της πόλης των Αθηνών, με την πιο μεγαλοπρεπή πομπή, που έχει απαθανατιστεί στη ζωοφόρο του Παρθενώνα. Γιορταζόταν κάθε τέσσερα χρόνια στο τέλος του μηνός Εκατομβαιώνος (μέσα Αυγούστου) προς τιμήν της θεάς Αθηνάς, της προστάτιδας της πόλης. Αρχικά ήταν ετήσια γιορτή και είχε τοπικό χαρακτήρα, από την εποχή όμως του Πεισιστράτου αναδιοργανώθηκε και γινόταν κάθε τέσσερα χρόνια, κατά τα πρότυπα των πανελληνίων αγώνων, με την ονομασία Παναθήναια τα μεγάλα (Μεγάλα Παναθήναια).
Η πομπή των Παναθηναίων ξεκινούσε από το Δίπυλο του Κεραμεικού (μία από τις πύλες του τείχους της πόλης), με προεξάρχουσες τις «εργαστίνες», κορίτσια ευγενικής καταγωγής που είχαν αναλάβει την ύφανση του πέπλου του αγάλματος της Αθηνάς Παρθένου. Ο πέπλος είχε κεντημένες σκηνές από τη Γιγαντομαχία (μάχη των θεών εναντίον των Γιγάντων), στην οποία είχε διακριθεί η θεά Αθηνά. Η πόλη, ως δείγμα ευγνωμοσύνης για την εργασία τους, έθετε επικεφαλής της πομπής τα κορίτσια που είχαν υφάνει τον πέπλο. Η πομπή κατέληγε πάνω στον Ιερό Βράχο, όπου και γινόταν η παράδοση του πέπλου στην ιέρεια του ναού της Αθηνάς.
Μετά την κατασκευή του Παρθενώνα (423 π.Χ.) με το χρυσελεφάντινο άγαλμα της θεάς Αθηνάς, που ήταν κολοσσιαίων διαστάσεων (12 μ.), το μέγεθος του πέπλου είχε αυξηθεί αναλόγως, έτσι ώστε η μεταφορά του από το Δίπυλο ως τα Προπύλαια να γίνεται με πλοίο πάνω σε ρόδες. Ο πέπλος απλωνόταν ως ιστίο στο κατάρτι του πλοίου της πομπής. Οι εργαστίνες πήγαιναν τον πέπλο με τα χέρια από τα Προπύλαια ως το ναό, τον παρέδιδαν στο ιερατείο της θεάς και ακολουθούσε η καθιερωμένη θυσία ζώων στο βωμό του ναού της Αθηνάς.
Στη ζωοφόρο του Παρθενώνα απεικονίζονται οι ίδιοι οι Ολύμπιοι θεοί ως παρατηρητές της πομπής, παρόντες στην πιο μεγάλη ημέρα της πόλης. Εκτός των θεών παριστάνονται οι άρχοντες της πόλης και ομάδες ανθρώπων που συμμετείχαν στην πομπή. Στο κέντρο της παράστασης βρίσκεται η σκηνή της παράδοσης του πέπλου, το καταληκτικό γεγονός της πομπής. Ακολουθούν κοπέλες που κουβαλούν σκεύη για τη θυσία, ιππείς, ηλικιωμένοι με ανθισμένα κλαδιά ελιάς στα χέρια τους (οι επονομαζόμενοι «θαλλοφόροι»), μέτοικοι που κρατούσαν δίσκους με προσφορές καρπών και γυναίκες με αγγεία γεμάτα νερό για τον επιβεβλημένο καθαρμό πριν από την τέλεση της θυσίας. Ουσιαστικά γινόταν μία παρέλαση όλων των πολιτών μέσα σε πανηγυρική ατμόσφαιρα.
Στο τέλος της πομπής παριστάνονταν τα προς θυσία ζώα (πρόβατα, βόδια, αγελάδες), τα οποία και θα αποτελούσαν το κύριο γεύμα για το τσιμπούσι, που θα ακολουθούσε τη θυσία και το οποίο γινόταν στην περιοχή του Κεραμεικού και όχι πάνω στον Ιερό Βράχο.
Ως επέκταση των Παναθηναίων, που είχαν κυρίως θρησκευτικό χαρακτήρα, τελούνταν η γιορτή των Μεγάλων Παναθηναίων, που λαμπρύνονταν με αθλητικούς και μουσικούς αγώνες, διαγωνισμό ραψωδιών και ομαδικό διαγωνισμό χορού (πυρρίχιος).
Τον πυρρίχιο πιστευόταν ότι χόρεψε πρώτη η Αθηνά, αμέσως μόλις γεννήθηκε από το κεφάλι του Δία. Τα Μεγάλα Παναθήναια καθιερώθηκαν γύρω στο 565 π.Χ. και διαρκούσαν τέσσερις ημέρες (στα κλασικά χρόνια η διάρκειά τους έφτανε τις οκτώ ημέρες). Την προηγούμενη νύχτα λάμβανε χώρα παννυχίδα (ολονύκτια χορευτική εκδήλωση στην οποία έπαιρναν μέρος νέοι), καθώς και λαμπαδηδρομία, δηλαδή αγώνες δρόμου με αναμμένες λαμπάδες.
Το έπαθλο στους αθλητικούς αγώνες των Μεγάλων Παναθηναίων ήταν ένας αμφορέας γεμάτος λάδι, (πολύτιμο δώρο για εκείνη την εποχή, τόσο για την ποσότητα, όσο και για την αναγκαιότητα του προϊόντος στην καθημερινή ζωή) κι ένα στεφάνι από κλαδί ελιάς (το ιερό δένδρο της θεάς, με το οποίο νίκησε τον Ποσειδώνα στο μεταξύ τους «διαγωνισμό» για την ανάληψη της προστασίας της πόλης).
Οι γνωστοί Παναθηναϊκοί αμφορείς παριστάνουν στη μία τους όψη πάνοπλη τη θεά Αθηνά και στην άλλη σκηνή από το αγώνισμα, στο οποίο είχε διακριθεί ο βραβευμένος με τον αμφορέα αθλητής.