Ο ναός της Αφαίας ήταν ιδιαίτερα γνωστός από την αρχαιότητα για τα αετώματα, τα οποία κοσμούσαν και τις δύο στενές πλευρές του ναού και στα οποία εικονίζονταν μάχες με κεντρική μορφή την Αθηνά.
Παλαιότερα είχε σχεδιαστεί και κατασκευαστεί άλλο αέτωμα για την ανατολική πλευρά, το οποίο τοποθετήθηκε στη θέση του. (Υπάρχει βέβαια και η αντίθετη άποψη που υποστηρίζει ότι δεν τοποθετήθηκε). Μετά την αντικατάστασή του οι μορφές του ήταν εκτεθειμένες σε βάση κοντά στην ανατολική πλευρά του ναού. Από ό,τι έχει διασωθεί προκύπτει πως παρίστανε ένα μύθο σχετικά με την αρπαγή της Αφαίας από τον Δία.
Παρομοίως είχε ξεκινήσει και η κατασκευή του αετώματος για τη δυτική πλευρά με θέμα την Αμαζονομαχία. Πριν όμως ολοκληρωθεί η κατασκευή του πάρθηκε απόφαση για τον σχεδιασμό και την κατασκευή άλλων αετωμάτων με διαφορετικό θέμα. Έτσι, απομακρύνθηκαν τα πρώτα αετώματα και κατασκευάστηκαν νέα, αυτά που γνωρίζουμε και σήμερα και τα οποία βρίσκονται στη Γλυπτοθήκη του Μονάχου.
Ο λόγος της αλλαγής των αετωμάτων θεωρείται κυρίως πολιτικός. Οι Αιγινήτες, σπουδαίοι θαλασσοκράτορες, με αξιώσεις ηγεμονίας, πρόβαλαν το νησί τους ως πατρίδα του γένους του Αιακού. Όταν στα τελευταία χρόνια του 6ου αι. π.Χ. οι δημοκρατικοί Αθηναίοι άρχισαν να γίνονται απειλητικοί με την αυξανόμενη ναυτική δύναμή τους, οι ολιγαρχικοί της Αίγινας αποφάσισαν την αλλαγή των αετωμάτων, για να διατρανώσουν την καταγωγή τους από τον Αιακό και να τονίσουν τη συμμετοχή τους σε σπουδαία κατορθώματα όπως ήταν η διπλή άλωση της Τροίας με τους απογόνους του Αιακού, τον Τελαμώνα, στην άλωση με τον Ηρακλή, και με τον Αίαντα και τον Τεύκρο, στην ιλιαδική άλωση.
Πρώτα σταμάτησαν οι εργασίες του δυτικού αετώματος και ξεκίνησε η κατασκευή του νέου. Αφού τοποθετήθηκε στη θέση του και ξεκίνησαν οι εργασίες αποκαθήλωσης του ανατολικού, επειδή δεν υπήρχε πρόσβαση στον ναό λόγω των εργασιών από τα ανατολικά, γι' αυτό ανοίχτηκε δίοδος από τον οπισθόδομο. Όταν ολοκληρώθηκαν και οι εργασίες του ανατολικού αετώματος, τότε κλείστηκε η δίοδος και λειτούργησε η κανονική ανατολική είσοδος.
Η καθυστέρηση στη κατασκευή των δύο αετωμάτων γίνεται φανερή και στη διαφορά τεχνοτροπίας μεταξύ τους. Όπως υποστηρίζει ο Boardman η αντίθεση ανάμεσα στα δύο αετώματα ανταποκρίνεται στην αντίθεση ανάμεσα στην Αρχαϊκή και στην επικείμενη Κλασική τεχνοτροπία.
Για την ιστορία των αετωμάτων διαβάζουμε στο βιβλίο των Μανόλη Βουτυρά & Αλεξάνδρας Γουλάκη-Βουτυρά: «Η Αρχαία Ελληνική Τέχνη και η Ακτινοβολία της»
«Αλλά ο ναός της Αφαίας στην Αίγινα είναι κυρίως γνωστός για τα εξαιρετικής ποιότητας γλυπτά που κοσμούσαν τα δύο αετώματά του. Τα περισσότερα από τα αποσπασματικά σωζόμενα γλυπτά τα ανακάλυψε το 1811 μια ομάδα από τέσσερις φιλάρχαιους Ευρωπαίους (τους αρχιτέκτονες Carl Haller von Hallerstein από τη Γερμανία και Robert Cockerell από την Αγγλία, μαζί με τους φίλους τους Jacob Linckh και John Foster), που ερεύνησαν πρώτοι τα ερείπια του ναού. Τα ευρήματά τους από τον ναό της Αφαίας οι τέσσερις αρχαιοδίφες τα μετέφεραν πρώτα στην Αθήνα, από εκεί στη Ζάκυνθο και έπειτα στη Μάλτα, ενώ διαπραγματεύονταν την πώλησή τους. Τελικός αγοραστής ήταν ο βασιλιάς της Βαυαρίας Λουδοβίκος Α' (ο πατέρας του Όθωνα, του πρώτου βασιλιά της Ελλάδας), θαυμαστής της αρχαίας Ελλάδας και του πολιτισμού της. Πριν όμως μεταφερθούν τα γλυπτά στο Μόναχο για να εκτεθούν στην πρόσφατα κατασκευασμένη Γλυπτοθήκη, πήγαν στη Ρώμη, όπου τα συμπλήρωσε και τα αποκατέστησε, στα χρόνια 1816- 1818, ένας από τους πιο διάσημους γλύπτες της εποχής, ο Δανός Bertil Thorvaldsen. Η πρώτη αυτή αποκατάσταση των γλυπτών, αν και στηρίχθηκε σε παρατηρήσεις και σχέδια του Cockerell, που ήταν ένας από τους ανασκαφείς, έγινε κυρίως με αισθητικά κριτήρια, με αποτέλεσμα οι συμπληρωμένες μορφές να τοποθετηθούν σε μια σειρά διαφορετική από την αρχική τους θέση επάνω στα αετώματα. Τα προβλήματα αυτά οδήγησαν τον Γερμανό αρχαιολόγο Adolf Furtwängler, διευθυντή της Γλυπτοθήκης του Μονάχου από το 1894 ως το 1907, να ξεκινήσει μια νέα συστηματική έρευνα στο ιερό της Αφαίας: η ανασκαφή που έκανε το 1901 οδήγησε στη μελέτη και την αποκατάσταση του ναού και στην ανακάλυψη νέων θραυσμάτων από τα αετωματικά γλυπτά του· βρέθηκαν επίσης σε κάποια απόσταση ανατολικά του ναού όμοια κομμάτια μαρμάρινων πολεμιστών της ίδιας εποχής, που δεν προέρχονται όμως από τα δύο αετώματα. Φάνηκε έτσι ότι ο τρόπος έκθεσης των γλυπτών ήταν παραπλανητικός και οι αρχαιολόγοι άρχισαν να ζητούν μια νέα, τεκμηριωμένη παρουσίασή τους. Οι συμπληρώσεις του Thorvaldsen αφαιρέθηκαν τελικά μετά τον Β᾽ Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν τα γλυπτά του ναού της Αφαίας εκτέθηκαν ξανά στη Γλυπτοθήκη του Μονάχου από τον Dieter Ohly, μετά από μελέτη στηριγμένη στα πορίσματα των νεότερων ερευνών στο ιερό.»
Ανατολικό αέτωμα Δυτικό αέτωμα