Η Αθήνα και τα περίχωρά της υδρεύονταν μέχρι το 1925 από το Αδριάνειο υδραγωγείο που κατασκευάστηκε τον 2ο αιώνα μ.Χ. και από μερικά ιδιωτικά φρεάτια. Η ραγδαία αύξηση του πληθυσμού της πόλης στις αρχές του 20ου αιώνα δημιούργησε σοβαρό πρόβλημα υδροδότησης. Έτσι η δημιουργία τεχνητής λίμνης-συλλέκτη νερού ήταν η μόνη λύση. Ως καταλληλότερο σημείο για την δημιουργία τεχνητής λίμνης επιλέχθηκε ο Μαραθώνας. Η κατασκευή του φράγματος ήταν ένα κολοσσιαίο έργο για την εποχή. Για την κατασκευή του που ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 1926 και ολοκληρώθηκε το 1929 εργάστηκαν 900 τεχνίτες και εργάτες. Το φράγμα είναι τοξωτό και εξ ολοκλήρου «ντυμένο» με Πεντελικό μάρμαρο. Είναι το μοναδικό φράγμα στο κόσμο «ντυμένο» με μάρμαρο. Το μέγιστο ύψος του φράγματος από την θεμελίωση είναι 62,5 μέτρα και το πλάτος του 285 μέτρα. Το πλάτος στη βάση είναι 54 μέτρα και απαιτήθηκαν 180.000 κυβικά μέτρα τσιμέντου και λιθοδομής για την κατασκευή του. Η χωρητικότητα σε νερό της λίμνης που δημιουργήθηκε είναι 41 εκατομμύρια κυβικά μέτρα και κάλυψε τις ανάγκες της πόλης για αρκετές δεκαετίες.
