Das 7. Jahrhundert v. Chr. war über weite Strecken von kriegerischen Auseinandersetzungen zwischen den Eleern und ihren Nachbarn gekennzeichnet. Damals gelang es den Pisaten noch einmal, die Vorherrschaft über das Heiligtum und damit über die Olympischen Spiele zu erringen. Um 580 v.Chr. gewannen die wiedererstarkten Eleer dieses Recht zurück, um es bis in spätrömische Zeit hinein mit kurzen Unterbrechungen erfolgreich zu verteidigen.

Die Spiele wurden alle vier Jahre ausgetragen und dauerten seit klassischer Zeit fünf Tage. Der Zeitraum von vier Jahren zwischen den Spielen wurde "Olympiade" genannt. Der genaue Zeitpunkt, zu dem sie jeweils stattfanden, ist nicht überliefert. Fest steht jedoch, dass er um den ersten Vollmond nach der Sommersonnenwende lag, d.h. zwischen der letzten Juliwoche und der ersten Augusthälfte.

Welche Bedeutung die Griechen den Olympischen Spielen beimaßen, lässt sich daraus ersehen, dass die Olympiaden schon bald als Grundlage für die zeitliche Einordnung aller bedeutenden Ereignisse der langen und bewegten griechischen Geschichte eingeführt wurden.

Ein Jahr vor Beginn der Spiele sandten die Eleer, die zuständig waren für die Durchführung der Spiele, Herolde in alle Städte Griechenlands und in alle griechischen Kolonien, die damals über den ganzen Mittelmeerraum verstreut waren, von den Säulen des Herakles im Westen bis Unteritalien (Magna Graecia), von Kleinasien bis zum Schwarzen und zum Asowschen Meer. Aufgabe dieser Boten war es, das Datum zu verkünden, an dem die nächsten Spiele und folglich auch die Waffenruhe beginnen würden. Während der Dauer dieses Gottesfriedens waren nicht nur alle kriegerischen Handlungen, sondern auch die Vollstreckung der Todesstrafe untersagt. Die zahllosen Stadtstaaten aus dem gesamten griechischen Raum waren bei diesen festlichen, alle Griechen vereinigenden Veranstaltungen in Olympia durch "Theoroi" (Zuschauer) genannte offizielle Gesandte vertreten, die es bei ihren Auftritten nicht an Prunk und Pracht fehlen ließen. Am Rande der Veranstaltungen traten später auch bedeutende Rhetoriker, Geschichtsschreiber und Philosophen vor die versammelten Griechen.

Über viele Jahrhunderte wurden die Spiele weiterhin alle vier Jahre ausgetragen. Bei Beginn der Römerherrschaft aber (146 v.Chr.) hatten sich bereits erste Anzeichen des Verfalls bemerkbar gemacht: der Bruch der Waffenruhe und die Verletzung der Heiligkeit des Landes Elis waren keine Seltenheit mehr und die Spiele selbst hatten viel von ihrem eigentlichen, kultischen Gehalt verloren. Eine neue Blütezeit erlebte Olympia noch einmal unter Kaiser Hadrian, der die Spiele der neuen Zeit anpasste und die Sportstätten um neue Bauten erweiterte.