Διαπιστώθηκε ότι ο λόφος ήταν κατοικημένος από την 3η χιλιετία π.Χ.. Εκεί υπήρχε συνοικισμός καθώς επρόκειτο για φυσικό οχυρό, με πρόσβαση μόνο από τη δυτική πλευρά, ενώ η επάνω επιφάνεια του λόφου ήταν αρκετά πλατιά ώστε να μπορεί να κατοικηθεί, στις δε πλαγιές υπήρχαν υδάτινες πηγές. Ο Θουκυδίδης μάλιστα γράφει ότι «ἡ Ἀκρόπολις ἡ νῦν οὖσα πόλις ῆν» (2.15.3)^[1]. Το μέγαρο του τοπικού άρχοντα βρισκόταν στη θέση όπου πολλούς αιώνες αργότερα χτίστηκε το Ερέχθειο. Συν τω χρόνω ο άρχοντας του συνοικισμού της Ακρόπολης απέκτησε μεγάλη δύναμη και κάποια στιγμή ένωσε υπό την εξουσία του με ειρηνικό τρόπο ολόκληρη την Αττική με εξαίρεση την Ελευσίνα. Η παράδοση λέει ότι ο άρχοντας που ένωσε τους συνοικισμούς της Αττικής ήταν ο Θησέας. Το γεγονός αυτό τοποθετείται στο δεύτερο ήμισυ της δεύτερης προ Χριστού χιλιετίας. Ο κίνδυνος εχθρικών επιδρομών ανάγκασε τον ηγεμόνα αυτό να οχυρώσει την Ακρόπολη με ένα τείχος από μεγάλες πέτρες, το γνωστό αργότερα ως Κυκλώπειο Τείχος.

Ο θεσμός της κληρονομικής μοναρχίας καταργήθηκε μετά την αποτυχημένη εισβολή των Δωριέων (11ος αιώνας). Η τάξη των γαιοκτημόνων αναλαμβάνει την εξουσία και επικρατεί το αριστοκρατικό πολίτευμα. Η Ακρόπολη παύει να είναι διοικητικό κέντρο. Η διοίκηση ασκείται από την κάτω πόλη, το άστυ. Ο λόφος της Ακρόπολης χρησιμοποιείται πλέον ως χώρος θρησκευτικών τελετών, αν και έως τον 4ο αιώνα αποκαλείται «πόλις». Εκεί όπου αρχικά βρισκόταν το μέγαρο του άρχοντα των μυκηναϊκών χρόνων ανοικοδομήθηκε τον 8ο αιώνα μικρός ναός αφιερωμένα στην προστάτιδα της πόλης, την Αθηνά Πολιάδα. Ο ναός αυτός αναφέρεται από τον Όμηρο στην Ιλιάδα (Β 546-549)^[2]: