Historia y excavaciones
Los restos más antiguos datan de 2000 a 1600 a.C., el santuario mismo de aproximadamente 1000. Primero controlada por la cercana ciudad de Pisa, Olimpia pasó más tarde a la jurisdicción de Elis, que subyugó a Pisa y Pisatis, la región circundante, en el año 572 a.C. La fiesta de Zeus, de la que formaban parte los Juegos Olímpicos, se celebraba allí cada cuatro años desde el 776 a.C. hasta finales del siglo IV d.C., cuando el emperador romano Teodosio I abolió las fiestas paganas. Teodosio II mandó destruir los templos en 426; los terremotos dañaron aún más las ruinas en 522 y 551. Los deslizamientos de lodo y el limo del río Cladeus acabaron cubriendo gran parte de la zona, lo que ayudó a preservar el yacimiento.
Las primeras excavaciones se llevaron a cabo alrededor del Templo de Zeus en 1829 por la Expédition Scientifique de Morée francesa, dirigida por Abel Blouet. El templo se despejó lo suficiente como para revelar su plano general, y se encontraron fragmentos de tres metopas (paneles) esculpidas, que posteriormente se colocaron en el Louvre, en París. Las grandes excavaciones alemanas de 1875-81 (dirigidas por Ernst Curtius) despejaron todo el recinto sagrado y algunos edificios que se encontraban fuera de él, y se localizó la posición del estadio mediante trincheras de exploración. De este modo, se reveló por primera vez el plano de un gran santuario griego. A principios del siglo XX se realizaron algunas excavaciones exploratorias a pequeña escala en las capas más profundas del santuario. Los arqueólogos alemanes reanudaron los trabajos a gran escala en 1936, siendo uno de los principales objetivos la excavación y restauración del estadio. Interrumpidos en 1942 por los acontecimientos de la Segunda Guerra Mundial, los trabajos se reanudaron en 1952, y en 1960 se completó la excavación del estadio y su restauración en 1961. En este periodo se exploraron otras estructuras, la más importante de las cuales fue el atelier (taller) del maestro escultor Fidias, creador de la estatua de Zeus. A finales del siglo XX, las investigaciones fueron llevadas a cabo principalmente por el Instituto Arqueológico Alemán de Atenas y el Efectorado (Magistratura) de Antigüedades de Olimpia. El Museo Arqueológico de Olimpia se inauguró en su ubicación actual en 1982.