La Sociedad Arqueológica Griega excavó los restos del teatro a partir de 1476; y durante la mayor parte del siglo XIX. Los primeros restos en el área relacionados con el culto de Dioniso Eleuterio se han fechado en el siglo VI a. C. Es decir, durante el reinado de Peisistratus y sus sucesores. Aparentemente no se construyó un teatro en el sitio hasta un siglo después. La única evidencia cierta de este teatro temprano consiste en algunos bloques de piedra que se reutilizaron en el siglo 100 antes de Cristo.
Historia del Teatro de Dioniso
El teatro de Dioniso en su presente estado general data en gran parte del período del estadista ateniense Licurgo (390-325 a.C.). Él, como supervisor de las finanzas de la ciudad y del programa de construcción, renovó el teatro en piedra en forma monumental. El teatro del siglo IV tenía un escenario permanente que se extendía frente a la orquesta. También tenía una zona de asientos de tres niveles que se extendía por la ladera. El edificio de la escena tenía alas que sobresalían en ambos extremos, que podrían haber acomodado escaleras o paisajes movibles.
El teatro de Dioniso experimentó una modernización en el período romano. Sin embargo, el teatro griego conservó mucho de su integridad y forma general. Una fase completamente nueva se construyó en el siglo I d.C., dedicada a Dioniso y al emperador romano Nerón. En ese momento, el piso de la orquesta se pavimentó con losas de mármol; se construyeron nuevos asientos de honor alrededor del borde de la orquesta. Las alteraciones tardías llevadas a cabo en el siglo III d.C. por el arconte Phaedrus incluyeron la reutilización de los relieves hadrianos anteriores. Éstos se construyeron en el frente del edificio del escenario.
Finalmente, los restos del teatro se pueden observar también como parte de la visita turística que se realiza a la Acrópolis. Por lo tanto no hace falta pagar entrada aparte.