Μια μνημειώδης κλίμακα άρχιζε από το Παναθηναϊκό Στάδιο και ανέβαινε στον Αρδηττό, όπου βρισκόταν ο ναός της θεάς Τύχης, που κυβερνούσε τους πάντες στην πόλη. Στην απέναντι πλευρά μια δεύτερη κλίμακα έφθανε στην κορυφή του λόφου της Αγρας.
Εκεί φυλασσόταν το ιερό πλοίο των Παναθηναίων. Στη ρίζα τους το ίδιο το Στάδιο αποτελούσε θαύμα τελειότητας. Τότε όπωςκαι τώρα. Ελάχιστοι όμως σήμερα γνωρίζουν τι κρύβεται κάτω από τα κατάλευκα μάρμαρα, γύρω από το Στάδιο και στους διπλανούς λόφους.
Τα μυστικά του είναι καλά κρυμμένα: το νεκροταφείο, ο λεγόμενος τάφος του Ηρώδη, η σαρκοφάγος που βρέθηκε δίπλα του, η αφετηρία των αγώνων δρόμου, η κρυπτή (στοά) εισόδου στο στάδιο, τα αρχαία αποδυτήρια... Νεότερες έρευνες που έχουν διεξαχθεί από την αρχαιολόγο κυρία Εφη Λυγκούρη, προϊσταμένη σήμερα της Εφορείας Πειραιά, αποκαλύπτουν στοιχεία-κλειδιά για την κατανόηση αυτού του μεγαλοπρεπούς έργου της αρχαιότητας.
Οι γραπτές πηγές είναι σαφείς παραδίδοντας ότι χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για την τέλεση των γυμνικών αγώνων στα Μεγάλα Παναθήναια του 330-329 π.Χ.
Μια χαράδρα ανάμεσα σε δύο λόφους είχε επιλεγεί ως το ιδανικό σημείο κατασκευής του Σταδίου, που ήταν ευθύγραμμο αρχικώς, για να αλλάξει ριζικά από τον Ηρώδη Αττικό, που το έκανε πεταλόσχημο και του προσέθεσε λάμψη:
Εδώλια από λευκό, πεντελικό μάρμαρο για 50.000 θεατές! (Αργότερα θα γινόταν ασβέστης ή άλλο οικοδομικό υλικό.) «Η λαμπρή κατασκευή του Σταδίου προκαλούσε τον γενικό θαυμασμό και εθεωρείτο από τους συγχρόνους του συγγραφείς ότι δεν υπήρχε εφάμιλλο έργο στον τότε κόσμο» λέει η κυρία Λυγκούρη.
Ο Ερνέστος Τσίλλερ έκανε την πρώτη ανασκαφή (1869-1870) αποκαλύπτοντας μεταξύ άλλων και ένα αμφιθέατρο της Ρωμαϊκής Εποχής όπου ελάμβαναν χώρα μονομαχίες, θηριομαχίες και άλλα θεάματα.
Τα επτά αρχαιολογικά μυστικά του Παναθηναϊκού Σταδίου:
1. Η κρύπτη εισόδου στο στάδιο
2. Ο ναός της Τύχης
3. Το ιερό πλοίο
4. Νεκροταφείο
5. Σαρκοφάγος
6. Η βαλβίδα
7. Η λεγόμενη, σαρκοφάγος του "Ηρώδη Αττικού"