Афина Варвакион имеет высоту 1,05 м, что примерно составляет 1/12 от предполагаемой высоты оригинала[2]. Статуя была вырезана из мрамора Пенделикона и имеет следы красной и жёлтой краски. Афина облачена в пеплос, подпоясанный поясом в виде двух змей. Поверх него надета эгида, украшенная змеями и с горгонейоном в центре[2]. На голову Афины одет аттический шлем с поднятыми щековыми щитками, который имеет три гребня, центральный из которых содержит изображение Сфинкса, а боковые — Пегаса[1][2]. Левая рука богини покоится на краю щита, на котором также изображён горгонейон. Щит опирается на ойкурос офис (священного змея), отождествляемого с Эрихтонием, легендарным основателем города[1]. Вытянутая правая рука Афины опирается на колонну и держит крылатую фигуру Ники, голова которой отсутствует[3]. Эта малая фигура также облачена в пеплос и несколько повёрнута к главной фигуре[3]. Вся композиция покоится на прямоугольном основании[2].
Можно отметить некоторые различия между Афиной Варвакион и оригиналом, описанным Павсанием и Плинием Старшим. Основание Афины Парфенос было украшено фризом, изображающим рождение Пандоры, тогда как у копии основание простовато. Павсаний также описывает копье, которого нет у копии. На щите спереди отсутствует сцена амазономахии, которую упоминал Плиний[2]. Присутствие колонны у Афины Варвакион обсуждается в спорах о том, требовал ли оригинал подобной поддержки. Так многие копии статуи не используют её (например, в нэшвилльском Парфеноне)[3].
Статуя названа в честь места её обнаружения в 1880 году[3], недалеко от первоначального нахождения школы Варвакион[1].
