Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Пятиборье, пятиборья, пятиборья, пятиборий, пятиборью, пятиборьям, пятиборье, пятиборья, пятиборьем, пятиборьями, пятиборье, пятиборьях
пятибо́рье
-я, ср.
Комплекс физических упражнений по пяти видам спорта, а также спортивное соревнование по этому комплексу.
ПЯТИБОРЬЕ, я, ср. Спортивное состязание по пяти видам спорта или по пяти видам упражнений в одном виде спорта. Военно-прикладное п. Легкоатлетическое п. Современное пятиборье (вид спорта, включающий конкур, фехтование на шпагах, стрельбу из пистолета, плавание и легкоатлетический кросс).
пятибо́рье
ПЯТИБОРЬЕ -я; ср. Комплекс физических упражнений по пяти видам спорта; спортивное соревнование по этому комплексу. Военно-прикладное п. Лёгкоатлетическое п. Современное п. Соревноваться по пятиборью. Выиграть золотую медаль в пятиборье.
ПЯТИБ’ОРЬЕ, пятиборья, мн. нет, ср. (спорт.). Вид многоборья, состоящего из пяти специально подобранных видов состязания.