Jam inter la 20-a kaj 16-a jarcento a.K. en la areo de la pli posta centra templa zono estis loĝloko. El la mikenea epoko tie nur estis trovitaj malmultaj spuroj, dum sur monteto okcidente de Olimpio tiuepoke ekzistis signifa loĝloko. Kultejo en Olimpio ekestis dum la 10-a aŭ 9-a jarcento a.K.. La monumentaj templaj konstruaĵoj pretiĝis dum la 4-a jarcento a.K.. Dum la jaro 426 la bizanca imperiestro Teodozio la 2-a malpermesigis la nekristanajn ludojn, post kiam lia avo, la imperiestro Teodozio la 1-a, antaŭe jam faris similan malpermeson. Tamen ekzistas indikoj por la supozo ke la ludoj kaŝe ankoraŭ okazis ĝis la 6-a jarcento, kiam tertremo detruigis la templojn kaj finis la tradicion.
La centra templa zono
Kerno de la teritorio estis la centra templa zono Altis, la sankta arbareto de Olimpio. Tie estis tombeja monteto el la bronzoepoko, kiun laŭ la legendo Heraklo starigis por la reganto Pelops (laŭ li la tuta duoninsulo havas sian nomon Peloponezo), kaj tie de prahistoriaj tempoj estis loko por kultaj bruloferoj al Zeŭso. Plia ĝermejo de la sanktejo estis tera fendo ĉe la monteto de Kronos: ĉe tiu fendo ekzistis orakolejo origine dediĉita al diino kaj poste atribuita al Zeŭo. La orakolejo ankaŭ en postaj epokoj restis signifa.
En la centra templa zono estis starigitaj pluraj temploj kaj altaroj, ĉe kiuj oferoj estis prezentataj al multnombraj dioj - la geografo Pausanias nombras oferejojn por 69 dioj. Norde viciĝis, sur iom pli alta parto de la teritorio, multnombraj trezorejoj de grekaj urboŝtatoj. Dum la fluo de la epokoj la teritorio ĉiam pli riĉe dekoriĝis je temploj, statuoj kaj aliaj monumentoj, ofte starigitaj por danki pri dia subteno de sportaj triumfoj. Dum la 4-a jarcento a.K. la centra zono estis enkadrigita per muro kun probable 5 pordegoj.
Ekster tiu centra zono ekestis multnombraj pliaj konstruaĵoj por la administrado de la sanktejo, kaj sportaj konkursejoj. La "Buleuterion" el la 6-a jarcento a.K. estis la sidejo de la olimpia konsilio. La plej granda konstruaĵo de Olimpio estis la "Leonidaion", gastejo el la 4-a antaŭkrista jarcento, kiu estis trakonstruita dum la romia epoko. Atletoj povis trejniĝi kaj konkursi en pluraj sportejoj, interalie granda stadiono. La terenon kompletikis pluraj banejoj. La plej granda instalaĵo estis la hipodromo, kie okazis konkursoj de armeaj ĉaroj kaj de rajdado.
La templo de Hera
La plej aĝa templo de la teritorio dediĉiĝis al la diino Hera kaj konstruiĝis ĉirkaŭ la jaro 600 a.K. - tiuloke antaŭe probable jam estis pli antikva kultejo. La konstruaĵo de 50,01 x 18,76 metroj estis enkadrita de ĉe la longaj flankoj 16 kaj ĉe la la frontono kaj kontraŭa flanko 6 kolonoj.
En la templo estis kultaj bildoj de sidanta Hera kaj de staranta Zeŭso. Tie ankaŭ staris la tablo, kie ekspoziciiĝis la laŭrokronoj dum la olimpiaj konkursoj. Dum modernaj tempoj ĉe la templo de Hera ekbruliĝas la olimpia fajro, kiu ĉiujn kvar jarojn de tie estas portata al la tiujara loko de la olimpiaj ludoj.
Inter la jaroj 470 kaj 456 antaŭ Kristo konstruiĝis impona templo de Zeŭso en doria stilo. La templo havis fundamenton de 64 oble 28 metroj kaj apartenis al al plej signifaj konstruaĵoj de la frua klasika arkitekturo. La frontonoj estis dekoritaj per marmoraj skulptaĵoj. Ene de la templo staris la 12 metrojn alta statuo de Zeŭso el oro kaj eburo, kiun kreis la skulptisto Phidias kaj kiu kalkuliĝis inter la sep mirindaĵoj de la antikva mondo. En la bizanca imperio la konstruaĵo pluuziĝis kiel kristana eklezio, ĝis tertremo dum la 6-a jarcento detruis ĝin.
Kiel simbolo de la sankta arbareto antaŭ la somera olimpiko 2004 estis restarigita unu el la renversitaj kolonoj de la templo de Zeŭso.
Remalkovro kaj arkeologogiaj fosaĵoj
Jam dum 1723 la franca verkisto Bernard de Montfaucon en letero al la ĉefepiskopo de la insulo Korfuo, kiu konsideriĝis fakulo pri la antikva epoko, instigis la reelfoson de la ruinoj de Olimpio. Dum 1766 la angla teologo kaj sciencisto Richard Chandler vizitis la lokon. La germano Johann Joachim Winckelmann dum 1768 konkretigis planojn pri arkeologogiaj fosaĵoj en Olimpio, sed mortis antaŭ ol povi realigi ilin. La franco Fauvel dum 1787 verkis unuan topografian mapon pri la sanktejo. Dum la unuaj du jardekoj de la 19-a jarcento pluraj grupoj de anglaj arkeologioj elfosis ruinojn, kaj franca grupo dum 1829 revidebligis grandajn partojn de la templo de Zeŭso.
Sisteman remalkovron de pliaj areoj de la antikva sanktejo tamen nur ebligis germanaj elfosaĵoj inter la jaroj 1875 kaj 1881. Ampleksa priskribo de la konstruaĵoj de Olimpio fare de la antikva historiisto Pausanias el la 2-a jarcento ebligis la identigon de preskaŭ ĉiuj trovitaj ruinoj. La trovaĵoj estis montritaj en nove starigita muzeo rande de la elfosejo. Ĝis la jaro 1897 publikiĝis ampleksa scienca priskribo de la elfosaĵo. Ekde la 1930-aj jaroj la germanaj arkeologogiaj fosaĵoj kun interrompoj estis daŭrigataj. Interalie dum 1961 la antikva stadiono estis reelfosata, rekonstruita kaj reinaŭgurita. Dum la severaj arbaraj incendioj fine de aŭgusto 2007 detruiĝis ankaŭ granda kvanto de la arboj ĉirkaŭ la antikvaj ruinoj kaj la arkeologia muzeo apenaŭ estintus forbruliĝinta.
Olimpiaj ludoj 2004
Dum la Somera Olimpiko 2004, kies ĉefa loko estis Ateno, la antikva Olimpio refoje iĝis loko de olimpiaj konkursoj. Malgraŭ la protestoj de la "centra arkeologia konsilio", kiu timis damaĝon de la ruinoj, en Olimpio okazis la viraj kaj virinaj konkursoj de globoĵeto.