Με την άφιξη των προσφύγων από τη Μικρά Ασία ο πληθυσμός του λεκανοπεδίου της Αττικής αυξήθηκε απότομα και οι ανάγκες σε νερό εκτοξεύτηκαν. Το φράγμα του Μαραθώνα ήταν η απάντηση. Τον διαγωνισμό για την κατασκευή του κέρδισε η αμερικανική εταιρεία Ούλεν και η συμφωνία εγκρίθηκε από τη Βουλή.
Το φράγμα βρίσκεται σε ύψος 223 μ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και έχει 54 μ. ύψος και 285 μ. μήκος. Στην κορυφή του το πλάτος είναι 4,5 μ. και στη βάση του 28 μ. Το βάθος του δεν ξεπερνά τα 54 μ..
Τμήματά του έχουν διακοσμηθεί με πεντελικό μάρμαρο, σε μια προσπάθεια σύνδεσής του με την κατασκευή του Παρθενώνα.