В древности, в VIIвеках до н.э. Афон являлся частью государства Македонии. В 480, во время похода древнеперсидского царя Ксеркса I в Грецию, окончившегося поражением персидских войск, Афон привлек внимание царя и по его повелению был прорыт в северной части полуострова, через перешеек, канал, соединявший два залива Эгейского моря. Остатки высохшего русла Ксерксова канала видны и в наше время. После поражения Македонии в результате войны с Римом и превращения ее в 148 г. до н.э. в римскую провинцию, Афон находился в составе Римской империи, а с IV по XV вв. н.э. входил в состав Византийской империи.
В начале новой наступившей эры после Рождества Христова, население Афона было немногочисленно и проживало в нескольких небольших греческих поселениях (Дион, Фисы, Клеон, Акрафон). Жители было идолопоклонниками и для отправления языческих обрядов соорудили культовые постройки – капища с деревянными и каменными статуями языческих божеств, а на пике афонской горы находился языческий храм – прорицалище Аполлона, где около его золотой статуи жрецы изрекали свои предсказания.

Принятие христианства на афонском полуострове произошло около 44 года нашей эры во время посещения Афона Пресвятой Богородицей после ее Божественной проповеди и Благословения афонской земли. По преданию корабль Богоматери пристал к пристани на восточном берегу Афона поблизости от того места, где ныне располагается Иверский монастырь.
Святитель Дмитрий Ростовский так описывает это достопамятное событие. По Вознесении Господа нашего Иисуса Христа апостолы пребывали в Сионской горнице. Вместе с ними находилась и Пресвятая Дева. Апостолы бросали жребий: кому какая страна достанется для проповеди Божественного Евангелия. Пресвятая Дева пожелала разделить их труды, и ей выпал жребий идти в Иверскую страну (Грузию). Божия Матерь готова была уже отправиться туда, как вдруг является ей ангел и говорит: «Не отлучайся в настоящее время из Иерусалима, но подожди до некоторого времени. Тебе предстоит труд апостольства в другой земле, куда тебя сам Бог приведет». Приняв это известие, Божия Матерь осталась в Иерусалиме.
В это время на острове Кипр епископом был праведный Лазарь Четверодневный, рукоположенный апостолом Варнавой. Сей святитель весьма желал видеть Пречистую Матерь Господню, но в связи с гонением иудеев на христиан, опасался приехать в Иерусалим. А потому он по предварительному письменному соглашению с Божией Матерью, прислал за ней свой корабль, на котором она и отправилась в плавание, взяв с собой святого апостола Иоанна Богослова и еще некоторых апостольских мужей. Когда же корабль отплыл далеко от берегов Азии, поднялся сильный ветер, которым и прибило путешественников к Афонской горе.
В это время жители Афона вдруг услышали в идольском капище громкие вопли: «Люди, прельщенные Аполлоном! Идите все к пристани и встречайте там Марию, Матерь великого Бога Иисуса!» Народ быстро побежал на морской берег к указанному месту и действительно увидел там приставший корабль с Божией Матерью. Все приняли Ее с великой честию. Пречистая Матерь Господня, отверзжи свои уста, благовестила народу евангельское учение.

По крещении афонцев, им был поставлен учителем один из апостольских мужей, прибывших на корабле. Вручая ему новокрещенный народ, Божия Матерь с душевным восторгом сказала: «Сие место да будет Мне в жребий, данный Мне от Сына и Бога Моего!» Потом, благословив народ, присовокупила: «Благодать Божия да пребудет на месте сем и на пребывающих здесь с верою и бла­го­го­ве­ни­ем сохраняющих заповеди Сына Моего. Потребное к житию будет дано им малым трудом в изобилии, жизнь небесная им уготовится и не оскудеет милость Сына Моего от места сего и до скончания века. Я же буду Заступница месту сему и теплая о нем Ходатаица предъ Бо­гом». С тех пор Святая Гора Афон, являющаяся уделом Пресвятой Богородицы, пребывает под ее покровительством.
Согласно преданию, вконце 50-х или в начале 60-х годов первого века Афон посетил первоверховный апостол Павел, остановившись (во время своей проповеднической поездки в Фессалоники) в находившейся поблизости от Афона Аполлонии. До наших дней здесь сохранился засвидетельствованный алтарь апостола Павла, с которого он проповедовал христианство в Аполлонии. Позднее, в 330-х годах Аполлония была переименована римским императором Константином I Великим в Иериссо, что означает освященная (т.е. расположенная около святой Горы и освященная ею). Им же в Иериссо был поставлен и первый епископ.
В течение первых трех веков Афон был малонаселенным. Утверждение христианства и начало монашеской жизни на Афоне произошло в IV веке. император Константин I Великий, первый христианский государь, устраивает на Афоне три небольшие обители и населяет их иноками. Афонскую Гору повелевает называть Святой. К этому же времени относится и основание храма Успения Божией Матери в Карее (в 362 храм был сожжен византийским императором Юлианом Отступником).

С конца IV века был закрыт доступ женщинам на Афон. Предание гласит, что Галла Плацидия (дочь римского императора Феодосия I Великого) во время своего посещения Святой Горы услышала от иконы Божией Матери «Предвозвестительницы» глас запрещающий женщинам вступать на землю Афона.
После разделения Римской империи в 395 году на Западную и Восточную (Византийскую) Афон переходит вплоть до 1453 под власть византийских императоров, которые начиная с VII в., становятся главенствующими ктиторами и покровителями святогорского монашества. Они передавали на Афон святыни, образа, книги, документы, денежные пожертвования. В свою очередь монахи духовно поддерживали и окормляли Византию. Деятельность афонских обителей находилась под опекой, духовным и материальным попечительством Константинопольских – Вселенских – патриархов, контролировавших законность решений, принимаемых Протатом – высшим органом Святой Горы. Флаг Византийской империи после ее падения в 1453 году был унаследован Константинопольским патриархом и до сих пор вывешивается на Святой Горе.