Ο χώρος ο διαμορφωμένος σήμερα ως αρχαιολογικό ’λσος, ταυτίζεται με την περιοχή η οποία κατά την αρχαιότητα ονομαζόταν ?καδήμ[ε]ια. Οι αρχαίοι συνέδεαν την ονομασία με τον μυθικό ήρωα ?κάδημο ή ?κάδημο. Η περιοχή αυτή οριζόταν από το λοφίσκο Ίππιο Κολωνό, κοντά στη σημερινή οδό Λένορμαν, και από τις όχθες του ποταμού Κηφισού, η κοίτη του οποίου βρισκόταν ανατολικότερα της σημερινής, πλησιέστερα στην Αθήνα. Από την πύλη στον Κεραμεικό η οποία ονομαζόταν Δίπυλον, οδηγούσε εδώ δρόμος μήκους 1,5 περ. χλμ., ο οποίος διέσχιζε το επίσημο νεκροταφείο της πόλης, το Δημόσιον Σ?μα. Σήμερα η διαδρομή αυτή ταυτίζεται με τις οδούς Πλαταιών-Πλάτωνος και Σαλαμίνος, μέσα από ένα πυκνοκατοικημένο και ασφυκτικό τμήμα της σύγχρονης Αθήνας.

Ίχνη κατοίκησης στην Ακαδημία Πλάτωνος υπάρχουν από την προϊστορική έως την αρχαϊκή εποχή. Τον 6ο αι. π.Χ. ιδρύθηκε εδώ ένα από τα τρία Γυμνάσια της αρχαίας Αθήνας και δημιουργήθηκε ιερό άλσος οριζόμενο από περίβολο. Φιλοξενούσε πολλά ιερά και βωμούς, όπως του Ακαδήμου, του Έρωτα, του Διός Καταιβάτου, του Προμηθέα και του Ηφαίστου. Από εδώ άρχιζε λαμπαδηδρομία προς το Δίπυλο προς τιμήν των πεσόντων που θάβονταν στο Δημόσιον Σ?μα. Περί το 388 π.Χ. ο Πλάτων ίδρυσε στο Γυμνάσιο την περίφημη Φιλοσοφική Σχολή του. Κατά τη ρωμαϊκή κατάκτηση της Αθήνας το 86 π.Χ. το άλσος καταστράφηκε από το Σύλλα. Η Σχολή του Πλάτωνα λειτούργησε για χίλια περίπου χρόνια, γνωρίζοντας μεγάλη ακμή ιδίως με τους λεγόμενους Νεοπλατωνικούς φιλόσοφους, έως το 529 μ.Χ., όταν με διάταγμα του αυτοκράτορα Ιουστινιανού έκλεισαν για πάντα όλα τα εκπαιδευτικά κέντρα της Αθήνας, ορίζοντας έτσι το πραγματικό τέλος του αρχαίου κόσμου. Οι νεώτεροι περιηγητές, οι οποίοι αναζητούσαν την Σχολή του Πλάτωνα, ταύτισαν τη θέση χάρις και στην επιβίωση του αρχαίου ονόματός της με την μορφή "Καθήμεια". Οι ανασκαφές άρχισαν το 1929 από τον Αιγυπτιώτη θαυμαστή του Πλάτωνα αρχιτέκτονα Π. Αριστόφρονα με δική του πρωτοβουλία, επιμέλεια και δαπάνη έως το 1940. Συνεχίστηκαν από τον Φ. Σταυρόπουλλο από το έτος 1955 έως το 1963 με δαπάνη της Αρχαιολογικής Εταιρείας.