Historia ja kaivaukset
Varhaisimmat jäännökset ovat peräisin vuosilta 2000-1600 eaa., itse pyhäkkö noin vuodelta 1000. Olympia oli aluksi läheisen Pisan kaupungin hallinnassa, mutta myöhemmin se siirtyi Elisan alaisuuteen, joka alisti Pisan ja sitä ympäröivän Pisatin alueen vuonna 572 eaa. Zeuksen juhlaa, johon olympialaiset kuuluivat, pidettiin siellä joka neljäs vuosi vuodesta 776 eaa. alkaen aina 4. vuosisadan loppuun eaa. asti, jolloin Rooman keisari Theodosius I lakkautti pakanalliset juhlat. Theodosius II tuhosi temppelit vuonna 426; maanjäristykset vahingoittivat raunioita edelleen vuosina 522 ja 551. Mutavyöryt ja Cladeusjoen lietteet peittivät lopulta suuren osan alueesta, mikä auttoi säilyttämään paikan.
Ensimmäiset kaivaukset Zeuksen temppelin ympärillä suoritti vuonna 1829 Abel Blouetin johtama ranskalainen Expédition Scientifique de Morée. Temppeliä raivattiin sen verran, että sen yleiskaava paljastui, ja löydettiin kolmen veistoksellisen metoopin (paneelin) fragmentteja, jotka sijoitettiin myöhemmin Pariisissa sijaitsevaan Louvreen. Vuosien 1875-81 suurissa saksalaisissa kaivauksissa (joita johti Ernst Curtius) raivattiin koko pyhä alue ja joitakin sen ulkopuolella sijaitsevia rakennuksia, ja stadionin sijainti paikannettiin tutkimuskaivantojen avulla. Näin suuren kreikkalaisen pyhäkön suunnitelma paljastui ensimmäistä kertaa. Pyhäkön syvemmissä kerroksissa tehtiin 1900-luvun alussa joitakin pienimuotoisia tutkimuskaivauksia. Saksalaiset arkeologit aloittivat laajamittaiset työt uudelleen vuonna 1936, ja yksi tärkeimmistä tavoitteista oli stadionin kaivaukset ja restaurointi. Toisen maailmansodan tapahtumat keskeyttivät työt vuonna 1942, mutta niitä jatkettiin vuonna 1952, ja vuonna 1960 stadionin kaivaukset saatiin päätökseen, ja se restauroitiin vuonna 1961. Tänä aikana tutkittiin myös muita rakenteita, joista tärkein oli Zeuksen patsaan luoneen mestarikuvanveistäjä Phidiaksen ateljee (työpaja). 1900-luvun loppupuolella tutkimuksia tekivät pääasiassa Saksan arkeologinen instituutti Ateenassa ja Olympiassa sijaitseva Ephorate (Magistrate) of Antiquities. Olympian arkeologinen museo avattiin nykyiselle paikalleen vuonna 1982.