Спортивные состязания символично проводились «в спокойное время между жатвой и сбором винограда». В документальных источниках, 1-й Олимпиадой древности называются Игры 776 года до н. э. Начиная с 15-х по счету Игр, в состязаниях участвовали только жители Пелопоннеса; на 30-ю Олимпиаду приехали спортсмены со всей Греции. В 40-х Играх к состязаниям допустили греков из стран Малой Азии, Великой Греции (Южной Италии) и Сицилии. Во времена правления Филиппа II Македонского к участию в Играх допускались все желающие греки, в том числе представители самых дальних государств. Сторонникам других вероисповеданий разрешалось присутствовать на Олимпийских играх лишь в качестве зрителей. Женщинам, за исключением жриц богини Деметры, появление на торжествах угрожало смертной казнью: ослушниц сбрасывали с высокой горы.

Единственное исключение было сделано гречанке по имени Каллипатейра – матери, дочери, сестре и тете пяти олимпийских чемпионов. Облаченная в костюм тренера, она проникла на стадион, чтобы увидеть выступления сына, которого сама готовила к состязаниям. Радуясь его победе, Каллипатейра сделала резкое движение, и одежды распахнулись к ужасу присутствующих, обнаруживших рядом с собой женщину. В знак уважения к ее родственникам-олимпионикам она не была казнена, но с тех пор тренерам предписывалось присутствовать на стадионе обнаженными.

Торжественное открытие Игр начиналось с красивой церемонии зажжения олимпийского огня. В основе этой традиции лежала легенда о Прометее, похитившем огонь у богов Олимпа, с тем чтобы подарить его людям. Узнав о дерзкой краже, Зевс велел приковать героя к скале, куда каждый день прилетал огромный орел и клевал его печень, неизменно отраставшую за ночь. Геракл убил орла и освободил Прометея.

С тех пор во многих городах Эллады существовал культ этого героя. В его честь проводились состязания бегунов с горящими факелами, олицетворявшими стремление к высокой цели и борьбу со злом. Подобное содержание вкладывалось в ритуал, имевший место в роще Альтис каждые 4 года. Участники состязаний, организаторы и почетные гости праздника таким образом воздавали почести богам. В отблесках священного пламени проходили турниры, поэтические конкурсы, заключались перемирия.

В VI веке до н. э. началось формирование олимпийского храмового комплекса Альтис. Пританей – здание для проведения совещаний совета старейшин (пританов) – располагался у северо-западных ворот святилища. Недалеко от него находились храм Геры и сокровищницы, где возлагались дары, не умещавшиеся в храме. Заседания членов Олимпийского совета (буле) проходили в просторном зале Булевтериона, выстроенном за пределами священной рощи. Стоящая здесь огромная статуя Зевса, державшего в обеих руках молнии, внушала страх нарушителям правил Игр.

Первые Олимпийские игры прошли в 776 году до н. э., но порядок их проведения был установлен спустя 4 века. Официальное введение регламента приписывается царю Элиды Ифиту, спартанскому законодателю Ликургу и ахейцу из Пизы Клеосфену, которые действовали в священном союзе, одобренном Дельфийским оракулом. Текст договора о правилах состязания был увековечен на бронзовом диске и размещен в храме Геры. Сам диск, вероятно, существовал до II века, потому как его видели философы Аристотель и Павсаний.

Первая хроника соревнований относится к 476 до н. э., когда греки праздновали победу в войне с персами. После закрытия Игр в Олимпии началось строительство новых и восстановление старых сокровищниц. Богатые военные трофеи позволили провести реконструкцию Пританея и Булевтериона, а также украсить колоннадой старый храм Пелопион. В 471–457 годах до н. э. на священном участке появился храм Зевса Олимпийского, построенный архитектором Либоном.