Rekonstrukcji Partenonu dokonał grecki architekt Nikolaos Balanos (1860–1942). Do wzmocnienia obiektu użyto wówczas ukrytych w marmurze żelaznych wzmocnień, które po wielu latach zaczęły korodować i niszczyć budynek.
thumb|center|Wnętrze Partenonu
Renowacja Partenonu W 1975 roku greckie władze podjęły decyzje o renowacji Akropolu ze względu na postępującą degradację zabytków w tym Partenonu. Wtedy też rozpoczęły się prace badawcze oraz inwentaryzacyjne. W 1986 roku rozpoczęto renowację Partenonu od prac przy wschodniej fasadzie metodą anastylozy – możliwie jak największym użyciem oryginalnych fragmentów świątyni. W 1987 roku akropol ateński wraz z Partenonem został wpisany na listę światowego dziedzictwa UNESCO.
Na początku lat 90. XX w. do Muzeum Akropolu przeniesiono pozostałości fryzu zachodniego, w latach 1995–2004 przeprowadzono rekonstrukcję pronaosu, w pierwszej dekadzie XXI w. przeprowadzono prace renowacyjne północnej części świątyni, w latach 2014–2015 – części zachodniej, a w 2017 roku rozpoczęto rekonstrukcję fasady zachodniej.