Systematické archeologické vykopávky v Olympii začaly v 80. letech 19. století a jak hluboko pod současnou úroveň země museli archeologové jít, poznáte sami hned při vstupu do lokality. Celý areál byl totiž pobořen během několikačetných zemětřesení a postupně pohřben pod nánosy naplavenin z blízké řeky Alfaios.
Starověký olympijský okrsek můžeme rozdělit na část posvátnou a světskou.
Světská část
Světská část byla určena pro sportovce a návštěvníky olympijských her – plně využívána pouze jednou za 4 roky. Hned na začátku okrsku narazíte na prytaneion, které sloužilo jako ubytovna a stravovna pro sportovce. Ti před samotnými hrami trénovali v gymnasiu (disciplíny, které byly náročnější na prostor jako byl běh, hod oštěpem apod.) a palaistře (disciplíny méně náročné na prostor jako např. zápasy). Na místě současného byzantského kostelíku se nacházela dílna věhlasného sochaře Feidia, který pro Olympii vytvořil kultovní sochu boha Dia ze zlata a slonoviny. Na konci okrsku je odkryto Leonidaion, které sloužilo jako luxusní ubytovna pro nejváženější hosty.
Posvátná část
Do posvátného okrsku Altis mohli vstoupit pouze svobodně narození Řekové – muži. Nejstarším a zároveň nejlépe dochovaným chrámem je zde svatyně bohyně Héry, jenž pochází ze 7. století př. n. l. Na oltáři před chrámem je každé dva roky slunečním paprskem zapalován olympijský oheň, který je pak přepravován do aktuálního místa konání ZOH nebo LOH.
Ústředním chrámem okrsku je však Diův palác, kde se nacházela kultovní socha boha Dia, kde v době konání her hořel olympijský oheň a před nímž byli všichni vítězové korunováni věncem z olivových ratolestí. Další posvátnou stavbou, kterou zde najdete je Fillipeion – kruhová stavba vybudovaná Alexandrem Velikým pro jeho otce Filipa Makedonského a také terasa s pokladnicemi – zde fungoval stejný systém jako v případě Delf, různé městské státy si zde uchovávaly své poklady, zbraně a vzácné předměty.
Olympijský stadion
Co však všechny návštěvníky Olympie zajímá nejvíc je místní dvousetmetrový stadion, před nímž stávala stoa – jakási „šatna“, ve které všichni sportovci a jejich trenéři před vstupem na sportoviště odkládali své šaty a vcházeli na něj nazí. Také diváci se museli podrobit „kontrole pohlaví“ – toto opatření mělo zabránit případnému vstupu na hry ženám v přestrojení. Poté všichni vcházeli do dějiště her dlouhým zastřešeným koridorem.
Na stadionu dodnes uvidíte původní startovní čáru, travnaté svahy, které sloužily jako „tribuny“ pro diváky, místo pro porotu a také čestný podstavec, z něhož hry sledovala kněžka bohyně Demeter – jediná žena, která měla na hry přístup. Rozměry olympijského stadionu byly směrodatné pro všechny tehdejší sportovní stadiony. Vedle tohoto sportoviště, které bylo odkryto až za Druhé světové války, se nachází hippodrom určený pro závody koňských spřežení – jeho odkrytí je však zatím hudbou budoucnosti.
