宗教中心，由城邦和平民送来的祭品种类很多。几百年来，一直在露天神坛叩拜宙斯。神坛据说是用献给宙斯的各种祭品的灰烬造的。宙斯神殿建于公元前470年，公元前五世纪由当地建筑师伊利斯人李班（Libon of Elis）监建一座宏伟的庙宇，作为宙斯神殿，并于公元前456年完成，庙前庙后的石像都是用派洛斯（Paros）岛的大理石雕成，宙斯神像则由雕刻家菲迪亚斯(Phidias)负责。
庙内西边人字形檐饰上的很多雕像，十足是雅典的风格。当时是为了神殿需要雅典式的雕像，抑或由于菲迪亚斯的声誉远播，建筑庙宇的人特别请他到奥林匹亚担任雕刻工作，现在无从查考。
有一说法是，菲迪亚斯在雕塑巴特农神殿的阿西娜巨像时，被指控盗用宝贵材料，遭受贬黜，离开故乡雅典过放逐生活，终老奥林匹亚。这说法唯一可信之处就是菲迪亚斯与当时名政治家培理克里斯（Pericles）是朋友，对他的名誉采取的任何打击行动，都会对培里克里斯有不利的影响，所以菲迪亚斯开始逃亡。
在奥林匹亚所进行的现代发掘工作，最早的一次是在一八二九年由法国考察队主持。历时六星期。使近代人士对奥林匹亚有更多了解的，则是德国的考察队。他们从一八七五年开始，差不多一直没有间断地发掘，虽然找出了宙斯神殿以及装饰用的雕像，并且局部恢复了宙斯神殿原来的形状，但始终没有发现宙斯神像本身的踪迹。然而，在一九五四至一九五八年间，考古学家进行一连串令人兴奋的发掘工作，在距离宙斯神殿不远的地方，挖出菲迪亚斯工作地方的遗址，形状大小与神殿的主室相同。菲迪亚斯可以在这种类似神殿的环境中，雕塑宙斯像而不致妨碍神殿的工作。菲迪亚斯必定在雅典挑选了一批工作人手，带到奥林匹亚。在他的工场遗址上发现很多公元前435年制造的雅典陶器（菲迪亚斯完成宙斯像后，于公元前432年去世），还有象牙、玻璃、金匠工具，以及赤陶模型的碎片，看来是供制造神像部分衣饰之用。出土的陶器当中，有一个残破不全的杯子，杯子有刻工精细的文字﹕“我属于菲迪亚斯”。
神像昂然地接受人们崇拜达九百多年，但最后基督教结束一切。公元393年，罗马皇帝都路(Theodsius)一世，毅然颁发止竞技的敕令，古代奥林匹克竞技大会也是在这一年终止。接着，公元426年，又颁发了异教神庙破坏令，于是宙斯神像就遭到破坏，菲迪斯亚的工作室亦被改为教堂，古希腊从此灰飞烟灭；神庙
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