Η ιστορία του Πολύχρονου ξεκινά από το 650 π.Χ., όταν ήρθαν στη χερσόνησο της Κασσάνδρας Ερετριείς και ίδρυσαν την αποικία Νεάπολη, η οποία, παρ" όλες τις βαρβαρικές επιδρομές που γνώρισε, κατόρθωσε να επιβιώσει ως το 540 μ.Χ. οπότε και καταστράφηκε ολοκληρωτικά από τους Ούννους. Τον 11ο αιώνα, συγκεντρώθηκαν στην περιοχή αυτή γεωκτηνοτρόφοι και έφτιαξαν το χωριό «Πολύχροω», το οποίο ονόμασαν έτσι εξαιτίας των πολλών λουλουδιών που υπήρχαν εκεί. Το χωριό, κατά τη διάρκεια της επανάστασης του 1821, πυρπολήθηκε και καταστράφηκε ολοσχερώς. Κάποια χρόνια αργότερα, λίγοι επιζήσαντες που είχαν καταφύγει αλλού για να σωθούν, επέστρεψαν και ξαναέφτιαξαν το χωριό, το οποίο λόγω λεκτικής παραφθοράς ονομάστηκε Πολύχρονο.

Ο επισκέπτης μπορεί να απολαύσει την πεντακάθαρη και κρυσταλλένια θάλασσα, με τη χρυσή και βελούδινη αμμουδιά της (7 χιλιόμετρα παραλία που κερδίζει επάξια κάθε χρόνο τη γαλάζια σημαία της Ευρώπης), να περπατήσει στο απέραντο πευκοδάσος, με τις πλούσιες πηγές του, να δει τη μοναδική λίμνη Μαυρόμπαρα, μόλις 3 χμ. από το Πολύχρονο και σε υψόμετρο 300 μ. στην καρδιά της Κασσάνδρας προς το βουνό, έναν υδροβιότοπο όπου ζουν δύο είδη σπάνιας νεροχελώνας(Emys orbicularis & Mauremus caspica). Η λίμνη προστατεύεται από διεθνείς συνθήκες, λόγω του ιδιαίτερου οικολογικού ενδιαφέροντός της.

Ένα από τα λιγοστά παγκοσμίως ηλιακά ρολόγια των ελληνορωμαϊκών χρόνων, που έχουν εντοπιστεί άθικτα, ανασύρθηκε από την αρχαιολογική σκαπάνη στο Πολύχρονο Χαλκιδικής. Το εύρημα αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία, καθώς τα ηλιακά ρολόγια κατασκευάζονταν για συγκεκριμένο γεωγραφικό πλάτος, δηλαδή ήταν ακριβή μόνο για τον τόπο στον οποίο συνήθως κατασκευάζονταν. Το ρολόι του Πολύχρονου έχει κατασκευαστεί έτσι που μπορεί να δείχνει τη σωστή ώρα της κάθε μέρας τόσο στη Χαλκιδική όσο και στη Ρώμη, τη Γαλλία ή την Κίνα. Η αρχαιολόγος της 16ης Εφορείας Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, Μπετίνα Τσιγαρίδα, η οποία έχει αφιερώσει την πολύχρονη επαγγελματική της δραστηριότητα στην περιοχή της Χαλκιδικής και ειδικότερα της αρχαίας Κασσάνδρειας, ανταμείφθηκε με το συγκεκριμένο εύρημα αλλά και με τα μοναδικά στοιχεία, που ανέσυρε, για την αμπελουργία και τη μελισσοκομία στη χερσόνησο της Χαλκιδικής, κατά τους αρχαίους χρόνους. Το ρολόι εντοπίστηκε σε κτίριο της ύστερης αρχαιότητας στο Πολύχρονο και τα στοιχεία που δίνει είναι εντυπωσιακής σαφήνειας. «Το ρολόι αποτελείται από ημισφαιρική επιφάνεια, στην οποία υπάρχουν χαραγμένες έντεκα γραμμές που τη χωρίζουν σε δώδεκα τμήματα, τα οποία αντιστοιχούν στις ώρες της ημέρας. Κάθετες σε αυτές είναι τρεις άλλες εγχάρακτες γραμμές που αντιστοιχούν στο χειμερινό ηλιοστάσιο, την ισημερία και το θερινό ηλιοστάσιο. Στη μέση της ημισφαιρικής επιφάνειας είναι στερεωμένος ένας χάλκινος γνώμονας, ο οποίος ρίχνει τη σκιά του στο ημισφαίριο και ανάλογα με τη θέση της στα δώδεκα τμήματα φανερώνει την ώρα της ημέρας. Η σκιά του ρολογιού έχει ίδιο μήκος όλες τις ώρες της ημέρας, αλλάζει όμως μήκος ανάλογα με την εποχή του χρόνου. Το μικρότερο μήκος παρατηρείται όταν είναι στο χειμερινό ηλιοστάσιο και σταδιακά αυξάνεται μέχρι το ανώτατό του κατά το θερινό ηλιοστάσιο. Έτσι οι ιδιοκτήτες του ρολογιού είχαν τη δυνατότητα να υπολογίζουν όχι μόνο τις ώρες της ημέρας, αλλά και την ημερομηνία», δήλωσε η κ. Τσιγαρίδα στην εφημερίδα «Έθνος». Σύμφωνα με την αρχαιολόγο, «στη Χαλκιδική θα πρέπει να έφτασε ως ανάθημα σε κάποια ιερό, ίσως του Άμμωνα Δία».

Ο επισκέπτης αξίζει να παρατηρήσει από κοντά την εκκλησία του Αγίου Αθανασίου(1912), προστάτη του χωριού, την πλατεία του Χριστού με την εκκλησία της Γέννησης του Χριστού, η οποία χρονολογείται από το 1863 και τέλος το υπαίθριο ελαιοτριβείο με το πιεστήριο. Αξίζει, επίσης, να επισκεφθεί κανείς το αρχαίο νεκροταφείο και το δασωμένο λοφίσκο της Ακρόπολης της αρχαίας πόλης. Μπορεί ακόμη να απολαύσει εντόπια προϊόντα άριστης ποιότητας, όπως ελιές, λάδι, μέλι, φρούτα και ψάρια.