Az ókor legnagyobb művésze. Nem maradt ránk eredeti műve, de a római másolatok és alkotásainak leírásai mind őt dicsérik. Charmides fia - mesterei Hageladasz és Hégiasz voltak. Művészi pályafutását fiatalkorában állítólag festészettel kezdte. Legkorábbi szobrai (i. e. 470 és i. e. 450 között) főleg a perzsa háborúk után felvirágzó athéni állam megbízásából készültek, így a marathóni győzelemért emelt fogadalmi szoborcsoport Delphoiban Pallasz Athéné, Apollón, Miltiadész hadvezér és héroszok alakjaival, vagy a számos római másolat nyomán ismert "Promakhosz" (Előharcos Athéna) talapzatával együtt 16,5 méter magas bronzszobra az athéni Akropoliszon (a szobor anyagát a marathoni csatában zsákmányolt perzsa fegyverek képezték). Ide sorolható az "Athéna Areia" (Harcos Athéna) arany-márvány szobra is, amelyet a döntő csata színhelyén, Plataiban emeltetett a város az athéniaktól kapott zsákmányrészből. Mint Periklész bizalmas jó barátja, i. e. 447-től az athéni Akropolisznak épületekkel és szobrokkal való feldíszítésén munkálkodott. Ő vezette mindazokat a munkálatokat, melyekkel Perikles Athén városát díszítette, azonkívül saját műveivel egy új iránynak úttörője volt, mely az istenek képein fenséget és bájt egyesíteni törekedett. A hagyomány szerint az ő irigyei és Perikles ellenségei ismételten vádaskodtak ellene, (hogy Athéné krizelefantin szobránál a felhasznált aranyból sikkasztott, majd hogy a maga és Perikles képét az istenasszony szobrán megörökítvén, istenkáromlást követett el). Utoljára mégis börtönbe került és ott (mások szerint kiszabadulván, Eliszbe) halt meg. Mindezen életrajzi adatok azonban csak félig megbízhatók, teljesen hiteles ellenben arcképe Athéné pajzsának egyik utánzatán (Strangford-pajzs a londoni British Museumban).

Az egységes tervek alapján épülő új épületek (Parthenón, Propülaia, Erekhteion stb.) és szobordíszeik minden munkálata felett Periklész mellett Pheidiasz volt a felügyelő, s a munkák az ő elképzelései szerint folytak, bár az egyes épületeket részleteikben külön ezzel a feladattal megbízott építészek tervezték. A Parthenón építését és díszítését az épület befejezéséig ő irányította, s a jelentős részben eredetiben fennmaradt szobordíszekből ismerjük legközvetlenebbül művészetét (Elgin-márványok). A metopék 92 domborműve mitológiai harcokat ábrázolt, a 160 méter hosszú összefüggő fríz a Panathénaia-ünnep menetének felvonulását, a két oromcsoport Athéna születését, illetve Poszeidón és Athéna vetélkedését Attikáért. E szobordíszeknek nyilván csak a tervei és vázlatai származtak mind Pheidiasztól, s nem tudjuk, mi az ő személyes műve rajtuk. A domborműveken több, színvonalban-művészi felfogásban erősen különböző mesterkezet lehet megkülönböztetni, a két oromcsoport művészi színvonala sokkal egységesebb. A háromféle díszítés jól mutatja a mester művészi fejlődését: a legkorábbi metopéken még sok a kora klasszikus, úgynevezett szigorú stílusú elem, a fríz egy része és a keleti oromcsoport már Pheidiasz érett stílusában készült, míg a nyugati oromcsoporton feltűnő drámai szenvedélyesség már a klasszikus stílus századvégi felbomlására utal. Egyértelmű ókori hagyomány szerint teljes egészében saját kezű műve volt az építkezésekkel egy időben készült kultusz szobor, Athéna Parthenosz (Szűz Athéna) aranyból és elefántcsontból készült 12 méter magas állószobra. A szobor kinyújtott jobb kezében Niké-szobrot tartott, sisakján szörnyalakok, lábához támasztott pajzsán külső oldalán athéniek és amazonok harcának domborműves, belső oldalán az istenek és gigászok harcának festett ábrázolásával. Athéna sarujának szélét a kentaurok és lapithák harca díszítette, a talapzatot Pandóra születésének domborműves képe. A szobrot egészében és részleteiben is ismerjük római másolatokból, pénzérmékről, gemmákról. A Parthenon elkészülte után Olümpiába ment, s ott készítette másik főművét, az ókori világ hét csodájának egyikét, Zeusz 12 méter magas arany-elefántcsont ülőszobrát Panainosz és Kolótész közreműködésével. Zeusz jobbjában Niké-szobrot tartott, a baljában jogart, trónszékét mitológiai alakok és jelenetek díszítették, a fekete kő talapzat reliefjei Aphrodité születését ábrázolták az istenek körében. A szobrot a 20. század közepéig mindössze római pénzek ábrázolásaiból ismerték, 1953-ban az olümpiai ásatások során előkerültek a szobor aranyrészeinek negatív öntőformái Pheidiasz Pauszaniasz Periégétész által is említett műhelyéből, ugyanitt a mester szignált agyag ivóedénye is előkerült. Az írott hagyományokból ismert egyéb munkái jórészt istenszobrok: a már említett arany-elefántcsont Athéné Pellénében; a lémnosziak fogadalmi ajándékaképp az athéni Akropoliszon elhelyezett, sok római másolatból rekonstruálható "Athéna Lémnia", levetett sisakkal; bronz Apollón az Akropoliszon, feltehetően a sok másolatból ismert úgynevezett kasseli típusú Apollón eredetije; az "Égi Aphrodité" arany-elefántcsont kultusz szobra Éliszben, lába alatt teknősbékával, Apollo és Aphrodite stb. Lándzsára támaszkodó "Sebesült Amazon"-ját állítólag Krészilasszal, Phradmónnal és Polükleitosszal versenyezve készítette Epheszoszban, s az utóbbival szemben alulmaradt. A római másolatokból ismert amazon szobrok közül leginkább az úgynevezett "Mattei Amazon" látszik Pheidiasz művének.