胜利女神神庙位于的西南侧，坐落于一个陡峭而突出的平台上。这里曾用来安置被剥夺了翅膀的胜利女神尼基（雅典娜）之像，神殿由此得名。 建于公元前427-424年间，以此纪念雅典人在波斯之战中取得胜利。这座小巧精致的神雕由的设计者之一卡利特拉提斯（Kallikrates）主持修建，在之后的战乱中，屡遭浩劫，其屋顶和部分装饰物已被损毁，但神殿的主体结构依旧被完整地保存下来。目前仅可从外面一睹神殿风采，无法入内参观。 神殿长约8米，宽约5米，用大理石建成，内殿呈方形。神殿面向东方，东西立面各有四根娟秀的爱奥尼亚式圆柱，柱头带有标志性地漩涡标志，倘若一条精美的腰带。殿内曾经保存有胜利女神尼基的雕像，根据文献记载，女神像由木头雕制而成，左手持头盔，右手握石榴，和卢浮宫的胜利女神像不同是这尊雕像并没有翅膀，雅典人试图用这种方式将胜利女神永远留在这座城市。