De eerste opgravingen vonden plaats door de Greek Archaeological Society in 1859-1912 en door Het Duitse Archeologische Instituut in 1896-97. In 1890-91 bracht een diepe sleuf, nodig voor de metrolijn van Athene naar Piraeus, belangrijke resten van oude gebouwen aan het licht. In 1931 begon de American School of Classical Studies systematische opgravingen met de financiële steun van J. Rockefeller en ging daarmee door tot 1941. Het werk werd na de Wereldoorlog hervat in 1945 en gaat nog steeds door. Om het hele gebied van de Agora te onderzoeken was het noodzakelijk ongeveer 400 moderne gebouwen af te breken over een oppervlakte van ca. 12 hectaren.
In de 19e eeuw werdem de vier kolossale figuren van Giganten en Tritonen voor de façade van het Gymnasium hersteld door de Greek Archaeological Society. In de jaren 1953-56 werd de Stoa van Attalos gerconstrueerd (het werd het museum) en in dezelfde tijd werd de Byzantijnse kerk van de Aghioi Apostoloi, gebouwd rond 1000 n.C., gerestaureerd door de American School. Tussen 1972 en 1975 werd het Hephaisteion gereconstrueerd en geconserveerd; de vegetatie in het gebied werd opgeruimd en het dak van de tempel werd in 1978 door de Archaeologische Dienst hersteld.
De belangrijkste monumenten van de plaats zijn:
De Tempel van Hephaistos. De tempel, bekend als het "Theseion", is een
Dorische peripteros, met een pronaos en opisthodomos. Hij bekroont de heuvel van
Kolonos Agoraios en is het opvallendste en best bewaarde monument van de Agora.
De tempel was gewijd aan twee goden, Hephaistos en Athene, wier bronzen beelden
in het inwendige stonden. De bouw van het Hephaisteion begon in 449 v.C.
De Stoa van Zeus Eleutherios. De stoa werd opgericht op het einde van de
5e eeuw v.C., ter ere van degenen die voor de vrijheid en veiligheid van de
stad vochten. Men zegt dat Socrates zijn vrienden in deze stoa ontmoette.
De Tempel van Apollo Patroos. Het is een kleine Ionische tempel, opgericht
in ca. 340-320 v.C., geïdentificeerd als de tempel van Apollo die vereerd
werd als de "Vader" (Pater), de stichter van de Ionische stam. In de cella
stond het cultusbeeld van de god, gemaakt door de beeldhouwer Euphranor.
Bouleuterion. De Raad van 500 (Boule) kwam hier regelmatig bijeen. Het
gebouw is opgericht op het einde van de 5e eeuw v.C. en verving het oude
Bouleuterion, waarvan de ruïnes onder het Metroön te vinden zijn.
Metroön. Het gebouw had een Ionisch propylon en werd opgericht
in de 2e eeuw v.C. Hier waren het heiligdom van de Moeder van de Goden
en de staatsarchieven te vinden, inclusief de handelingen van de bijeenkomsten
van de Raad van 500 en verschillende officiële documenten, die onder de
bescherming stonden van de godin.
Monument van de Eponieme Helden. Over is een rechthoekig voetstuk.
Het stutte de bronzen standbeelden van de legendarische helden die hun naam
gaven aan de tien stammen
van Attica. Bovendien diende het monument als
een plaats waar de officiële bekendmakingen van de stad hingen. Het
dateert uit de 2e helft van de 4e eeuw v.C.
Het Altaar van de Twaalf Goden. Het is een omheinde ruimte met een altaar
in het midden, gebouwd in 522/21 v.C. Het heiligdom was een populaire
asielplaats en werd beschouwd als het hart van de stad, de centrale plaats
vanwaar de afstanden naar andere plaatsen werden gemeten.
Het Odeion van Agrippa. Het werd gebouwd door Agrippa in 15 v.C. en
bevatte een auditorium waarin ongeveer 1000 mensen konden zitten, en een
zuilengalerij in twee verdiepingen. Het werd in 267 n.C. door brand verwoest
en in ongeveer 400 n.C. werd hier het Gymnasium gebouwd. De noordzijde was
versierd door vier kolossale gestaltes van Giganten en Tritonen die op
massieve sokkels stonden, gered uit de ruïnes van het Odeion.
De Koninklijke Stoa (Stoa Basileios). Deze werd gebouwd rond 460 v.C. en
was de zetel van de Archon Basileus. In deze stoa werden de wetten van Solon
ten toon gesteld en hield de raad van de Aeropagus zijn bijeenkomsten.
Tholos. Dit is een rond gebouwd, opgericht in ca. 460 v.C. De voorzitters
(prytaneis) van de raad van 500 (Βουλή) aten en sliepen in de Tholos zodat zij
altijd beschikbaar waren als dat nodig was. Een set standaard gewichten en
maten werden ook in het gebouw bewaard.
De Stoa van Attalus II
van Pergamum ligt aan de oostzijde van de agora.
Hij liet hem tussen 159 en 138 voor de stad bouwen uit erkentelijkheid voor zijn
opvoeding die in Athene had genoten. Het bouwwerk (lengte 116,5
m, breedte 19,40 m) had twee verdiepingen en was
uit poros-steen en marmer van de Hymettus en de
Pentelicon opgetrokken in dorische en ionische stijl;
het aantal zuilen bedroeg 134. Op elke verdieping waren 21
winkeltjes. De dubbele zuilengalerijen boden de burgers
een grote ruimte om in te wandelen. Tussen 1953 en 1956
is deze stoa van Attalus door de Amerikanen geheel
herbouwd en ingericht als Agora-museum voor de
duizenden voorwerpen, munten en inscripties die op
het opgravingsterrein werden aangetroffen.
Aan de zuidzijde van de Agora werd ca. 130 vC de oude
zuidstoa vervangen door de middelstoa (147 x 18
m), de ooststoa (40 x 14 m) en de nieuwe zuidstoa
(93 x 8,5 m), die een ruime binnenhof vormden.
De bibliotheek van Pantainos, gebouwd door T. Flavius Pantainos ca. 100 n.C.,
had een binnenplaats met zuilen; de oostkant vormde de eigenlijke
bibliotheek, de kamers aan de west- en noordkant werden verhuurd als winkels
en ateliers. Een inscriptie boven de ingang vermeldde de wijding van de
bibliotheek aan de godin Athene, de keizer Trajanus en het volk van Athene.