Η θέση της Ακαδημίας τοποθετείται σύμφωνα με τις γραπτές πηγές έξω από τα τείχη, στα δυτικά του Διπύλου, δίπλα στον ποταμό Κηφισό και κοντά στο λόφο του Ίππιου Κολωνού. Περίφημος έγινε ο χώρος της Ακαδημίας, όταν το 387 π.Χ. ο Πλάτων επιστρέφοντας στην Αθήνα από το α΄ ταξίδι του στην Ιταλία ιδρύει στην περιοχή του Γυμνασίου την περίφημη σχολή του. 

Η θέση της Ακαδημίας τοποθετείται σύμφωνα με τις γραπτές πηγές έξω από τα τείχη, στα δυτικά του Διπύλου, δίπλα στον ποταμό Κηφισό και κοντά στο λόφο του Ίππιου Κολωνού. Αναφέρεται από τον Κικέρωνα και τον Τίτο Λίβιο ότι η Ακαδημία βρισκόταν σε μία απόσταση περίπου 1.5 χλμ. από την Αθήνα, στο τέλος του Δημοσίου Σήματος, δηλαδή του δημοσίου νεκροταφείου της πόλης, το οποίο είχε δημιουργηθεί στα κράσπεδα της μνημειακής οδού που εκκινούσε από το Δίπυλο.

Οι αρχαιολογικές ανακαλύψεις που έγιναν τον 20ο αι. στη θέση που τελευταία έχει επισήμως ονομαστεί Ακαδημία Πλάτωνος, επιβεβαίωσαν αυτές τις αποστάσεις. H ακριβής θέση της Ακαδημίας κατά κύριο λόγο έγινε γνωστή από τις προπολεμικές ανασκαφές που διενεργήθηκαν από τον αρχιτέκτονα Παναγιώτη Αριστόφρονα, ομογενή εξ Αιγύπτου και θαυμαστή του Πλάτωνος, μεταξύ των ετών 1929 έως 1940 και υπό την εποπτεία του αρχαιολόγου Κων. Κουρουνιώτη σε συνεργασία με την Ακαδημία Αθηνών. Στις ανασκαφές αυτές έρχονται στην επιφάνεια σχεδόν όλες οι μέχρι σήμερα σωζόμενες αρχαιότητες στον αρχαιολογικό χώρο της Ακαδημίας.Η ανεύρεση το 1966 ενός όρου, δηλαδή οροσήμου, στη θέση του (in situ) σε αυτήν την περιοχή με την επιγραφή {ΗΟ}ΡΟΣ ΤΕΣ ΗΕΚΑΔΗΜΕΙΑΣ, που χρονολογείται γύρω στο 500 π.Χ., επιβεβαιώνει τη θέση και την ονομασία της Ακαδημίας ήδη από την αρχαϊκή εποχή.

Από το 1955 μέχρι το 1963 πραγματοποιούνται ανασκαφές στην Ακαδημία υπό την διεύθυνση του αρχαιολόγου Φ. Σταυροπούλου, ενώ από το 1962 ο χώρος της Ακαδημίας προσαρτάται επίσημα στην Αρχαιολογική Υπηρεσία, η οποία συνεχίζει μέχρι σήμερα τις προσπάθειες για την προβολή και ανάδειξη του κηρυγμένου αρχαιολογικού χώρου έκτασης περίπου 150 στρεμμάτων.

Το όνομα της Ακαδημίας ή Εκαδημείας οφείλεται στον πρώτο οικιστή της περιοχής ήρωα Ακάδημο ή Εκάδημο. Το ίδιο όμως όνομα σημαίνει και Δήμο εκάς του αστέως, δηλαδή δήμο μακριά από την πόλη. Είναι πολύ πιθανόν το τοπωνύμιο να είναι πρωιμότερο του ήρωος, ο οποίος φαίνεται ότι εφευρέθηκε για να το ερμηνεύσει. Ο Οικισμός της Ακαδημίας αν και βρισκόταν μακριά από το άστυ πρέπει από τα πολύ πρώιμα χρόνια να ανήκε στην Αθήνα.

Η παράδοση συνδέει την πρώτη περίοδο της Ακαδημίας με τους Πεισιστρατίδες, οι οποίοι κατά το β΄ μισό του 6ου αι π.Χ., την κατέστησαν ένα ιδιαίτερα σημαντικό θρησκευτικό κέντρο των Αθηνών, φροντίζοντας για τον εξωραϊσμό της, στήνοντας βωμούς και αγάλματα, όπως αυτό στην είσοδο του Γυμνασίου που ήταν αφιερωμένο στον θεό Έρωτα, αλλά και οριοθετώντας την με την κατασκευή περιβόλου από τον Ίππαρχο, γνωστό ως «Ιππάρχου τειχίον», του οποίου η πολυδάπανη κατασκευή έμεινε παροιμιώδης. Κατά τον 6ο αι π.Χ. φαίνεται ότι λειτουργούσε στην Ακαδημία και το Γυμνάσιο, όμως η λατρευτική δραστηριότητα υπερτερούσε της αθλητικής.

Κατά τον 5ο αι. το ιερό άλσος της Ακαδημίας ήταν αφιερωμένο στην Αθηνά, στο ιερό της οποίας υπήρχαν οι «δώδεκα μορίαι ελαίαι», ιερές ελιές, από τις οποίες προέρχονταν το ιερό λάδι που προσφερόταν ως βραβείο στους νικητές των Παναθηναίων. Επίσης υπήρχε το τέμενος του Μορίου Δία και τιμώνταν και άλλοι θεοί και ήρωες, όπως o Ερμής και o Ηρακλής. Υπήρχε κοινός, επιβλητικός βωμός, αφιερωμένος στον Προμηθέα και τον Ήφαιστο. Από την φλόγα του βωμού αυτού άναβαν τις λαμπάδες οι αθλητές που έτρεχαν στις λαμπαδηδρομίες (Παυσαν. Ι.30.2), αγώνες που πραγματοποιούνταν προς τιμή των νεκρών των πολέμων που είχαν ταφεί εκατέρωθεν του Δρόμου προς Ακαδημία, δηλαδή στο Δημόσιο Σήμα. Κατά τον 5ο αι. συνεχίστηκε η φροντίδα της πολιτείας και μετά τους Μηδικούς πολέμους ο Κίμων (Πλουτ. Κίμων 13.7) δενδροφύτευσε και υδροδότησε την Ακαδημία και μετέτρεψε τον χώρο από θρησκευτικό κέντρο σε γυμνάσιο, ανοικτό για όλους τους πολίτες.

Από τα τέλη του 5ου αι. το Γυμνάσιο της Ακαδημίας, όπως και τα άλλα Γυμνάσια, αρχίζει να αποκτά παράλληλα με τον αθλητικό και πνευματικό χαρακτήρα. Σοφιστές και φιλόσοφοι, μεταξύ των οποίων και ο Σωκράτης, συγκεντρώνονταν στους χώρους των γυμνασίων και ανέπτυσσαν τις ιδέες και θεωρίες τους στους νέους που ασκούνταν εκεί.

Περίφημος έγινε ο χώρος της Ακαδημίας, όταν το 387 π.Χ. ο Πλάτων επιστρέφοντας στην Αθήνα από το α΄ ταξίδι του στην Ιταλία ιδρύει στην περιοχή του Γυμνασίου την περίφημη σχολή του. Σύμφωνα με τον Διογένη Λαέρτιο μέσα σε ιδιόκτητο κήπο ίδρυσε το Μουσείο και Εξέδρα για τη διδασκαλία του. Η φήμη της σχολής του υπήρξε τόσο μεγάλη που ταυτίστηκε με το όνομα του χώρου. Αργότερα, προς τον Ίππιο Κολωνό έκτισε την οικία του (Διογ. Λαερτ. 3.5.7). Το 347 π.Χ. ο Πλάτων θάφτηκε στην Ακαδημία ύστερα από 40 χρόνια διδασκαλίας.

Η Ακαδημία συνεχίζει να λειτουργεί ως φιλοσοφική σχολή και μετά το θάνατο του φιλοσόφου με τους διαδόχους του. Ο διάδοχος του Πλάτωνος στην Ακαδημία Σπεύσιππος αφιέρωσε αγάλματα των Χαρίτων στο Μουσείο. Ο Πέρσης Μιθριδάτης, θαυμαστής του Πλάτωνος, έστησε ανδριάντα του φιλοσόφου στο ιερό των Μουσών, έργο του γνωστού γλύπτη Σιλαλίωνος του 4ου αι π.Χ. Ο φιλόσοφος και σχολάρχης της Ακαδημίας Λακύδης προσέφερε στη σχολή ένα κήπο, το γνωστό Λακύδειο, περί το 230 π.Χ.

Το κύριο έργο της Ακαδημίας ήταν φιλοσοφικό και επιστημονικό. Υπήρξε μία ένωση διανοουμένων της εποχής. Ο χώρος της Ακαδημίας υπέστη δύο μεγάλες καταστροφές. Πυρπολείται από τον Φίλιππο τον Ε΄της Μακεδονίας το 200 π.Χ. και το 86 π.Χ. από τον Σύλλα, που κόβει τα δένδρα του άλσους της Ακαδημίας καθώς και του Λυκείου, προκειμένου να κατασκευάσει πολιορκητικές μηχανές για την πολιορκία του Πειραιά. Αυτή η δεύτερη καταστροφή πρέπει να ήταν καθοριστική γιατί το 76 π.Χ. που επισκέπτεται την Ακαδημία ο Κικέρων τη βρίσκει ερημωμένη. Φαίνεται ότι έκτοτε η Πλατωνική σχολή συνέχισε να λειτουργεί υπό την εποπτεία μεγάλων φιλοσόφων, αλλά όχι στον ιστορικό της τόπο. Τον 6ο αι. μ.Χ. με διάταγμα του Ιουστινιανού η Φιλοσοφική Σχολή της Ακαδημίας κλείνει, όπως όλες οι φιλοσοφικές σχολές των Αθηνών.

Οι ανασκαφές απέδειξαν ότι η περιοχή της Ακαδημίας είχε κατοικηθεί από την προϊστορική εποχή. Από τη γεωμετρική εποχή ξεχωρίζει η λεγόμενη «Ιερά Οικία», με σημαντικά ευρήματα που θεωρήθηκε χώρος λατρείας του Ακαδήμου, αν και αυτή η ταύτιση έχει εντόνως αμφισβητηθεί διότι τα μέχρι σήμερα στοιχεία δεν είναι επαρκή για μια τέτοια ερμηνεία. Από την αρχαϊκή εποχή έχουμε ενδείξεις για την ύπαρξη ναών, δεδομένου ότι βρέθηκαν πήλινες μετόπες και ακροκέραμα αυτής της εποχής, καθώς και οικοδομικό υλικό εντοιχισμένο σε μεταγενέστερες κατασκευές.

Τμήματα της μνημειακής οδού του Δημοσίου Σήματος, που οδηγούσε στην Ακαδημία από το Δίπυλο έχουν βρεθεί και έχει επιβεβαιωθεί το πλάτος των 39-40 μ.. Από τον περίφημο τειχίον του Ιππάρχου που περιέβαλε την Ακαδημία στην υστεροαρχαϊκή εποχή δεν έχει αποκαλυφθεί μέχρι σήμερα κάποιο τμήμα.

Δύο συγκροτήματα που ξεχωρίζουν στην περιοχή και ανήκουν στις εγκαταστάσεις του περίφημου Γυμνασίου της Ακαδημίας είναι το λεγόμενο Γυμνάσιο ή Παλαίστρα και το τετράγωνο περίστυλο κτήριο, γνωστό και ως Τετράγωνο Περιστύλιο.

Το Γυμνάσιο ή Παλαίστρα βρέθηκε βόρεια της εκκλησίας του Αγίου Τρύφωνος και είναι ένα μεγάλο ορθογώνιο κτήριο, το οποίο διαθέτει χαρακτηριστικά μιας Παλαίστρας. Αποτελείται από μία ορθογωνίου σχήματος αυλή, η οποία περιβάλλεται από στοές. Η βόρεια πλευρά του κτηρίου είναι αυτή που έχει διατηρηθεί καλύτερα και η διάταξη των χώρων παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, δεδομένου ότι προσομοιάζει με την αντίστοιχη πλευρά της Παλαίστρας του Γυμνασίου του Λυκείου που αποκαλύφθηκε στο οικόπεδο της οδού Ρηγίλλης.

Βορειοανατολικά του Γυμνασίου, βρέθηκε ένα αξιοπερίεργο μεγάλο τετράγωνο περίστυλο κτήριο, το οποίο καταλαμβάνει το οικοδομικό τετράγωνο που ορίζεται από τις οδούς Μοναστηρίου – Ευκλείδου – Πλάτωνος – Τριπόλεως. Οι διαστάσεις του κτηρίου είναι 40Χ40 μ. Η κατασκευή του υποδηλώνει ότι έφερε σε ίσες αποστάσεις κίονες. Το τετράγωνο περιστύλιο έχει ταυτισθεί από μερίδα μελετητών με την Παλαίστρα της Ακαδημίας των Κλασικών χρόνων, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι είναι ο Περίπατος δηλαδή τμήμα της σχολής του Πλάτωνος. Το κτήριο χρονολογήθηκε από τους ανασκαφείς στο γ΄ τέταρτο του 4ου αι. π.Χ., όμως ύστερα από επανεξέταση των ανασκαφικών δεδομένων φαίνεται να είναι νεότερο και πρέπει να χρονολογηθεί στην υστεροελληνιστική εποχή.

Πρόσφατα ο Γερμανός αρχιτέκτονας Hoephner ταύτισε το Τετράγωνο Περιστύλιο με την Παλαίστρα της Ακαδημίας, ενώ το Γυμνάσιο με το Μουσείο δηλαδή με την ίδια τη Σχολή του Πλάτωνος. Θεωρεί ότι το βόρειο μεγάλο δωμάτιο του λεγόμενου Γυμνασίου είναι ο χώρος της πλούσιας σε βιβλία, όπως έχει αποδειχθεί πρόσφατα βιβλιοθήκης της πλατωνικής σχολής. Το ίδιο υποστηρίζει για την αντίστοιχη αίθουσα της Παλαίστρας του Λυκείου. Οι δύο στενοί διάδρομοι που πλαισιώνουν το κεντρικό δωμάτιο, κοινό χαρακτηριστικό των δύο κτηρίων πρέπει να χρησίμευαν για βιβλιοστάσια. Τα μέχρι σήμερα ανασκαφικά δεδομένα καταδεικνύουν ότι το προάστιο της αρχαίας Ακαδημίας δεν περιορίζεται μέσα στα συμβατά όρια του σημερινού κηρυγμένου Αρχαιολογικού Χώρου της Ακαδημίας.