体育场可容纳55000名观众，将进行开闭幕式、田径和足球比赛。

体育场由西班牙建筑师圣迭戈·卡拉特拉瓦设计建造。圣迭戈·卡拉特拉瓦受雅典文化部创意的启发，在综合体育场的升级改造工程中增加了很多创新理念，包括奥林匹克主体育场屋顶结构的设计。

主体育场工程由希腊文化部负责实施，工程在2004年7月完工。

雅典奥运主场馆由已有二十年历史的旧场馆加建而成。由于奥运会在酷热的盛夏举行，为了使大部份观众能舒适地欣赏比赛，把有盖座位尽量增加成为改建的主要目标。这项目由著名西班牙建筑师卡拉特拉瓦设计，主要是在原场馆上加上两条长304公尺，高80公尺的大型拱梁，再用钢缆拉起总面积超过一万平方公尺，总重量一万六千吨的纤维版屋顶。这能容纳超过七万人的场馆改建之后，有盖座位由35%增加至95%。和上届悉尼奥运当时全新兴建以空间构架（Space Frame）为主结构的场馆比较，雅典场馆虽然座位较少，但这拱梁和屋顶结构的形态，却显然有着欧洲式的优雅。