Brauroneion rakennettiin arkaaisella kaudella 500-luvun eaa. puolessa välissä. Sen rakennutti mahdollisesti tyranni Peisistratos, joka oli kotoisin Brauronin alueelta itäisestä Attikasta. Pyhäkkö oli omistettu Brauronin Artemiin kultille. Tämän uskottiin suojelevan synnyttäviä ja juuri synnyttäneitä naisia. Pyhäkkö oli Attikan merkittävin Artemiille omistettu kulttipaikka Brauronin temppelin jälkeen. Sitä käytettiin muun muassa naisten Artemiille antamien votiivilahjojen säilyttämiseen. Rakennus uusittiin klassisella kaudella noin 430 eaa.[1][2][3]
Brauroneion sijaitsi Akropoliin lounaislaidalla kukkulan porttirakennuksen Propylaian eteläpuolella ja Khalkotheken länsipuolella. Rakennus oli pii-kirjaimen muotoinen stoa eli pylväshalli, jonka pituus oli noin 38 metriä ja leveys noin 7 metriä. Stoa avautui pohjoiseen, ja sen julkisivussa oli kymmenen pylvästä, jotka edustivat doorilaista tyyliä. Stoan kummassakin päässä oli siipirakennus, joiden koko oli 10 x 7 metriä. 400-luvulla eaa. itäsiipi uusittiin, ja sen kooksi tuli 17 x 7 metriä. Pyhäkkö oli ympäröity pohjoispuolelta aitauksella. Stoan takaseinä oli kiinni Akropoliin etelälaidan linnoitusmuurissa.[1]
Pyhäkössä on mahdollisesti ollut Brauronin temppelin tavoin Artemiin puinen kulttipatsas. Pausaniaan mukaan pyhäkössä oli myös toinen, Praksiteleen veistämä kulttikuva. Sen pää on nykyisin Akropolis-museossa.[1]
Pyhäkkö on säilynyt erittäin huonosti. Siitä on merkkinä lähinnä kalliossa olevat leikkaukset, joista sen koko ja muoto on voitu päätellä.[1]
