Aunque los orígenes de las antiguas creencias religiosas griegas continúan envueltos en oscuridad, el panteón griego ya estaba claramente establecido hacia 750 a. C. Sus principales figuras desempeñan un papel destacado en los grandes poemas épicos de Homero, La Ilíada y La Odisea, que probablemente fueron compuestos en esa época y muestran signos de una tradición poética muy antigua.
Los griegos creían que su vida y su destino estaban regidos por múltiples divinidades, las más importantes de las cuales eran los Olímpicos, los dioses y diosas que vivían en el monte Olimpo. Una estatua del dios Hermes podía señalar la entrada de una casa griega, mientras que el hogar estaba consagrado a Hestia. Se rendía culto a los héroes, por lo general hijos de un dios y una mujer, en calidad de espíritus eternos que podían interceder en favor de los mortales. Se consideraban ejemplares su valor y su nobleza, y sus batallas contra los monstruos eran temas populares en el arte y la literatura. Muchos estados tenían a una deidad o un héroe como fundador o protector, pretensión que se apoyaba en mitos como el de la competición entre Atenea y Posidón. Algunas familias nobles aseguraban descender de un héroe, un Argonauta, por ejemplo.
También se rendía culto como divinidades a una serie de cualidades abstractas positivas, como la «Justicia» o la «Juventud». En un extremo más tenebroso, los griegos temían caer víctimas de las fuerzas de la oscuridad, como las Furias o la hechicera Hécate.
Los Olimpos eran objeto de los cultos más populares y extendidos. La mayoría de los ritos religiosos en su honor tenían lugar en santuarios consagrados al dios o la diosa en cuestión, cuya estatua se alzaba en un templo que constituía el centro del santuario. Delante del templo, al aire libre, los sacerdotes realizaban sacrificios en un altar mientras los fieles observaban, en algunos casos en una stoa (galería cubierta), y después comían la carne asada del animal sacrificado. Entre las ofrendas votivas, que se colocaban alrededor del templo y en las escaleras, había estatuas de bronce, marfil y, para los menos acaudalados, de terracota. Fuera de los santuarios de los Olímpicos se presentaban ofrendas a otras figuras divinas o semidivinas, como los héroes, en numerosos altares y lugares sagrados.
Los templos eran importantes centros públicos para la expresión de la cultura estatal. En sus frisos y pedimentos solían aparecer batallas mitológicas entre las fuerzas de la civilización, representadas por la ciudad-estado y los Olímpicos, y las fuerzas de la transgresión y la barbarie, representadas por gigantes y monstruos. Los atenienses del siglo V a. C. poseían dos instituciones para narrar los mitos a gran escala: el teatro y los recitales de poesía. Atenas creó el teatro como gran espectáculo público en el que unos 16.000 ciudadanos podían presenciar las tragedias, casi siempre basadas en mitos y leyendas. La poesía, sobre todo la de Homero y Hesíodo, era recitada por profesionales, los rapsodas, y se declamaban La /Izada y La Odisea completas en las Panateneas. Se encargaban y leían en público poemas sobre mitos para conmemorar acontecimientos como la victoria de un ciudadano en los Juegos Olímpicos, por ejemplo.
La educación y la vida intelectual contaban con el soporte de la mitología. Los mitos narrados por Homero y Hesíodo constituían el núcleo de la enseñanza y fueron tema de debate entre filósofos, científicos e historiadores a partir del siglo V a. C.