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.