El teatro de Dioniso Eleuterio, situado en la ladera sur de la acrópolis de Atenas, se construyó en el siglo VI antes de Cristo Con modificaciones y ampliaciones llevadas a cabo a lo largo de los siglos, es el teatro griego más antiguo y el lugar donde se representaron por primera vez algunas de las obras griegas más famosas de la Antigüedad.
El teatro formaba parte de un santuario más amplio dedicado a Dioniso Eleuterio que data del periodo arcaico. El culto al dios griego del vino, el jolgorio y el teatro llegó a Atenas a través del cercano demo de Eleuterai, aunque sus orígenes se remontan a la época micénica. Pisístrato construyó por primera vez un templo dedicado a Dioniso en el siglo VI después de Cristo, y en las inmediaciones se reservó una zona circular de tierra apisonada para las ceremonias religiosas, donde los espectadores tomaban asiento en la ladera. Con el tiempo, este espacio se transformó en un teatro construido expresamente para la representación de comedias y tragedias griegas, que a su vez habían evolucionado a partir de prácticas religiosas anteriores que incluían el canto, el consumo de vino, los sacrificios de animales y el uso de máscaras. El punto álgido de las celebraciones eran las Dionisias Urbanas, que se celebraban cada año en marzo/abril, durante el mes de elafebolión, en las que los dramaturgos más famosos, como Eurípides, Sófocles y Aristófanes, presentaban sus obras en un concurso.
En el siglo V antes de Cristo se añadieron filas de asientos alrededor de la zona de actuación (orquesta); las primeras filas eran de piedra y el resto de madera. Estos asientos formaban la primera cavea, que contaba con tramos de escaleras que subían hasta las filas más altas, creando así cunei o secciones de asientos en forma de cuña. Se construyeron parodoi o grandes puertas a ambos lados del escenario que daban acceso a los espectadores. A finales del siglo V antes de Cristo también se añadió un edificio rectangular de piedra para el escenario, o skene. La skene contaba con paraskenia, o alas, a cada lado.
El arconte Licurgo remodeló el teatro en el año 330 antes de Cristo y lo dotó de un aspecto mucho más grandioso. En la cavea se añadieron más filas de asientos, construidas con piedra caliza procedente del cercano Pireo, así como dos pasillos horizontales adicionales (diazoma) entre las secciones de asientos, lo que dotó al teatro de una capacidad de hasta 16.000 espectadores. Los asientos de la primera fila se hicieron más cómodos con la incorporación de 67 tronos tallados en mármol. Estos asientos estaban reservados para funcionarios de alto rango, cuyos nombres incluso estaban grabados en ellos. Un trono central en particular era más espléndido que el resto y estaba reservado para el sacerdote de Dioniso. Licurgo también renovó el edificio del escenario de piedra. Además, se añadieron rampas de acceso inclinadas a cada lado del teatro para facilitar la salida del público de la cavea tras una representación. En esa época se erigieron tres estatuas de bronce de los grandes dramaturgos trágicos, Esquilo, Eurípides y Sófocles en la entrada principal este.
En la época helenística y romana, el teatro siguió acogiendo representaciones. Los romanos, al igual que hicieran con la mayoría de los teatros griegos de todo el imperio, ampliaron considerablemente la skene. El ataque de Sila a la ciudad también dañó el teatro en el año 86 antes de Cristo, pero posteriormente se llevaron a cabo trabajos de restauración. En el siglo I después de Cristo, Nerón volvió a añadir un edificio de escenario monumental de estilo románico que redujo la zona del escenario, que ahora era de mármol, a la forma semicircular que aún se puede ver hoy en día. De este periodo se conservan seis estatuas de mármol de Sileno, el anciano compañero y tutor de Dioniso, que en su día se erigían sobre el escenario.
En los siglos II o III después de Cristo se añadió una plataforma baja para oradores (bema) frente a la skene. El arconte Faidros decoraría la bema en el siglo V después de Cristo con relieves de mármol que representaban mitos de Dioniso, los cuales, aunque dañados al estar a la intemperie, aún son visibles hoy en día.
A mediados del siglo V después de Cristo se construyó una basílica cristiana en el parodos oriental del teatro. En el siglo XIII después de Cristo, el teatro quedó incorporado a la muralla de fortificación de Rizokastro, que rodeaba la base de la acrópolis. A lo largo de los siglos siguientes, muchos de los monumentos de la acrópolis, incluido el teatro, se fueron cubriendo por un relleno de tierra. El teatro fue excavado por primera vez en 1838 por la Sociedad Arqueológica de Atenas, proceso que continuó en la década de 1860 y de nuevo en la de 1880. En la década de 1980 se llevaron a cabo nuevas excavaciones y algunas obras de restauración del teatro, que continúan en la actualidad.