Ο πρωταγωνιστικός ρόλος, που διαδραμάτισε η Αθήνα στην απομάκρυνση του περσικού κινδύνου, της έδωσε τη δυνατότητα να αναλάβει την πρωτοβουλία να ενώσει γύρω της πολλές ελληνικές πόλεις από τα νησιά του Αιγαίου πελάγους, τα παράλια της Μικράς Ασίας, τον Εύξεινο Πόντο, τη Θράκη και τη Μακεδονία, δημιουργώντας έτσι τη Συμμαχία της Δήλου (478/7 π.Χ.). Η Δηλιακή συμμαχία ξεκίνησε ως μια στρατιωτική σύμπραξη αυτόνομων και ισότιμων πόλεων-κρατών, μολονότι η Αθήνα διατηρούσε την αρχηγία. Κατά τα μέσα του 5ου αιώνα π.Χ., οι ολοένα και συχνότερες επεμβάσεις της Αθήνας στα εσωτερικά των σύμμαχων πόλεων προκάλεσαν τη βαθμιαία μετατροπή της συμμαχίας σε αθηναϊκή ηγεμονία.

Ορισμένοι μελετητές διακρίνουν τρία στάδια στην αλλαγή του χαρακτήρα της συμμαχίας της Δήλου. Στην πρώτη φάση (478-461 π.Χ.) οι στρατιωτικές επιτυχίες του Κίμωνα συνέβαλαν στην επιβολή της αθηναϊκής κυριαρχίας σε πολλές περιοχές της συμμαχίας. Η μεταφορά του συμμαχικού ταμείου από τη Δήλο στην Αθήνα (454 π.Χ.), η ίδρυση κληρουχιών (από το 450 π.Χ.) και η επιβολή του νομίσματος, των μέτρων και των σταθμών της στις σύμμαχες πόλεις (449 π.Χ.) αποτελούν τα ενδεικτικότερα γεγονότα για τις ηγεμονικές βλέψεις της Αθήνας. Κατά τη δεύτερη φάση (461-445 π.Χ.) ήρθε σε ρήξη με τη Σπάρτη, η οποία έβλεπε με καχυποψία το σαφή αυτό αθηναϊκό επεκτατισμό. Η τρίτη φάση (445-431 π.Χ.) ταυτίζεται με το απόγειο της αθηναϊκής δύναμης, όπου κυριαρχεί η τάση διατήρησης των κεκτημένων.

Η δυσαρέσκεια που προκάλεσε η αθηναϊκή ηγεμονία, σε συνδυασμό με τη σταδιακή εξάλειψη του φόβου του περσικού κινδύνου οδήγησαν μερικούς από τους συμμάχους της Δήλου σε αποστασία, ενώ μακροπρόθεσμα δημιουργήθηκε και το κατάλληλο κλίμα, που θα ευνοούσε την έκρηξη του Πελοποννησιακού πολέμου.