Igrzyska obejmowały wówczas jedną dyscyplinę – bieg na dystansie jednego stadionu.
Coraz popularniejsze olimpiady zapoczątkowały rozkwit Olimpii, która stała się panhelleńskim ośrodkiem religijnym. W VII w. p.n.e. zwiększono liczbę dyscyplin olimpijskich – dodano m.in. bieg długodystansowy, pięciobój, zapasy, boks oraz wyścigi konno i wyścigi rydwanów. Okres szybkiego rozwoju sanktuarium przypadał na okres archaiczny, kiedy to wzniesiono monumentalne budowle, m.in. świątynię Hery (wczesny VI w. p.n.e.), prytanejon (ok. 475 p.n.e.), buleuterion (ok. 580 p.n.e.) i pierwszy stadion. Obok sanktuarium powstały liczne skarbce – łącznie w latach ok. 600–450 p.n.e. przynajmniej 15, z których najbardziej znany jest skarbiec Megaryjczyków, datowany na VI w. p.n.e. Jest to skromna budowla w stylu doryckim, reprezentująca typ świątyni między antami.
Na okres klasyczny (500–323 p.n.e.) przypada budowa świątyni Zeusa i nowego stadionu poza Altisem. Świątynia Zeusa została ukończona w ok. 456 p.n.e. – była to największa świątynia na Peloponezie. Wewnątrz świątyni znajdował się jeden z tzw. siedmiu cudów świata – 13-metrowy posąg Zeusa (ok. 430 p.n.e.) dłuta Fidiasza (ok. 490 p.n.e.–ok. 430 p.n.e.). Oprócz tego wzniesiono szereg innych budowli o niereligijnym charakterze (m.in.