הספרטתלון מתקיים בדרך כלל בסוף שבוע האחרון של חודש ספטמבר. לרצים יש 36 שעות לרוץ 246 קילומטרים (153 מייל), בערך שווה ערך לשישה מרתונים רצופים, בין אתונה לספרטה.

הרצים מתמודדים עם החום היווני ביום, הקור בלילה והטופוגרפיה ההררית ומישורית שמשתנה כל הזמן.

ישנן 75 נקודות ביקורת לאורך הדרך, שבהן רצים נפסלים אם הם לא עומדים בזמני הסף.

לרבים מהרצים יש צוותי תמיכה המסייעים להם במהלך המרוץ, כגון עזרה בחידוש מזון, עיסוי, עידוד וכדומה, העזרה מותרת רק בנקודות הביקורת.

כל מי שלא מסיים נאסף על ידי אוטובוס (מטאטא) ומובא לספרטה.

המרוץ מתחיל ב-7:00 בבוקר, בערך עם הזריחה, למרגלות האקרופוליס של אתונה, רגע מאוד ציורי ומרגש. הרצים פונים מערבה ונקודת הביקורת הראשונה המשמעותית היא ב-80 קילומטרים (50 מייל), אחרי תעלת קורינתוס המחבר את הפלופונס ליבשת יוון.

הרצים עולים במעבר הר סנגס בגובה 1,200 מטרים (3,900 רגל) בהר פרתניון, ואז יורדים לכיוון טגאה, שנמצאת בערך 200 קילומטרים (120 מייל) מתחילת המרוץ.

על פי הרודוטוס, לפיידיפידס היה חזיון ובו ראה את האל פאן בטגאה, כנראה זה עשוי להיות המקרה המתועד הראשון של הזיה תוך כדי מאמץ גופני.

שאר המרוץ הוא קטע של גבעות מתגלגלות וירידה של לעיר ספרטה.

המרוץ מסתיים בנגיעה בפסלו של ליאונידס הראשון, מלך ספרטה שנפל בקרב תרמופילאי בלחימה נגד הפרסים עשר שנים אחרי מרתון, הממוקם בקצה הרחוב הראשי בספרטה.

רצים שמסיימים את המרוץ מקבלים זר דפנה ומים מתלמידות לבושות בכיטון, ויש להם גישה לאוהלי רפואה.

לא ניתן פרס כספי לאף אחד מהמסיימים, אך ניצחון במרוץ נחשב ליוקרתי ומייצר פרסום שמסייע במשיכת ספונסרים.