Über 1000 Jahre wurden alle vier Jahre Festspiele in Olympia veranstaltet. Sie fanden stets im Hochsommer statt und entwickelten sich erst im Laufe der Zeit zu einem mehrtägigen, intensiven Happening. Den Feierlichkeiten ging eine Art „Olympischer Monat“ voraus, an dem die Ekecheiria – wörtlich bedeutete dies etwa „die Hände (fern-)halten“ und meinte ein besondere Form der Unterbrechung kriegerischer Handlungen vor und während der Spiele – ausgerufen wurde. Nach Philostrat verbrachten Trainer und Athleten die 30 Tage vor den Spielen in der Ausrichterstadt Elis.
Seit der archaischen Zeit vergrößerte allmählich sich die Zahl der Disziplinen im Programm – bis zu einem durchaus beachtlichen Umfang. Der Verlockung, immer neue Disziplinen aufzunehmen, widerstanden die Ausrichter von damals aber anscheinend weitaus besser als ihre modernen Kolleg:innen. Bei dieser Kontinuität ist bemerkenswert, dass der politische und gesellschaftliche Kontext der griechischen Staatenwelt über die Jahrhunderte überaus starken Veränderungen ausgesetzt war. Dennoch blieben die Wettkämpfe weitestgehend auf die oben genannten gymnischen und hippischen Agone beschränkt. Bis auf einen Wettbewerb der Herolde und Trompeter fanden in Olympia keine musischen Agone statt, wie dies in anderen antiken Heiligtümern der Fall war. Auch wenn die Quellenlage hierzu nicht vollends eindeutig ist, kann man aufgrund der Überlieferung von Pindar, Pausanias und Athenaios zumindest hypothetisch rekonstruieren, dass die Olympischen Spiele seit der klassischen Zeit die folgenden fünf Tage umfassten. Wir können uns die Durchführung etwa so vorstellen:
Bei der feierlichen Eröffnung versammelten sich sämtliche Priester, Kampfrichter, Wettkämpfer, Wagenlenker, Trainer sowie das Publikum in der Altis, dem heiligen Bezirk des Zeus. Den Auftakt bildete ein religiöses Reinigungszeremoniell. Es folgte die Registrierung der Athleten und mit einem Opfer ihr heiliger Schwur vor der Statue des Zeus mit dem Beinamen „Horkios“ (Eidschützer/Schwurgott). Auch die Kampfrichter schwörten vor Zeus, fair zu entscheiden. Bei dieser Zeremonie wurde zudem die Einteilung der Athleten in Alterklassen vollzogen und ausgelost, wer sich im Wettkampf gegenüberstehen wird.
Als erste traten die Herolde (= Ankündiger) und Salpisten (= Trompeter) zu ihren Agonen an, und zwar deshalb, weil den besten von ihnen wichtige (Signal-)Aufgaben bei der Siegerverkündung und Durchführung der Wettkämpfe zukamen.
An diesem Tag begannen die eigentlichen sportlichen Wettkämpfe. Das Stadion, das rund 40.000 Menschen fassen konnte, war bei Sonnenaufgang bereits gefüllt. Nach einer feierlichen Prozession folgten die Agone der Jugendlichen. Die im Ringkampf, Faustkampf und Pankration antretenden Jungen waren etwa zwischen zwölf und 18 Jahren alt. Am Abend wurde dann natürlich ausgiebig gefeiert.
In aller Früh starteten am dritten Tag die hippischen Agone, d.h., Wettreiten mit Pferden und Fohlen sowie Wagenrennen im Vier- oder Zweigespann. Der Nachmittag stand ganz im Zeichen des Pentathlons mit den Disziplinen Kurzstreckenlauf, Weitsprung, Diskuswurf, Speerwurf und Ringen. Den Abschluß des Tages bildeten Riten für Pelops, an dessen Grabhügel (Pelopion) in dieser ersten Vollmondnacht des Augusts ein schwarzer Widder verbrannt wurde.
An diesem Tag, der mit dem Vollmond zusammenfiel, fand der kultische Höhepunkt der Spiele statt. Dieser war natürlich Zeus gewidmet. Als Hauptopfer wurden ihm an seinem Altar 100 blumengeschmückte Stiere (sog. hekatombe) dargeboten, die von der Stadt Elis in einer Prozession vom Prytaneion zum Hauptaltar gebracht und dort geschlachtet wurden. Die Keulen verbrannte man Zeus zu Ehren, den Rest erhielten die Anwesenden. Weiters brachten Festgesandtschaften aus ganz Griechenland ihre Opfer dar – auf den nicht weniger als 70 Altären in der gesamten Altis. Am Nachmittag fanden im Stadion die Einzelbewerbe in den Kampfdisziplinen sowie die übrigen Laufdisziplinen (dolichos, stadion, diaulos) statt. Der Waffenlauf bildete dabei den Schlußpunkt aller Wettkämpfe.
Dieser Tag fand abermals am Zeustempel statt. Hier wurden die siegreichen Athleten, die bereits unmittelbar nach ihren Wettkämpfen einen Palmenzweig erhalten hatten, einzeln namentlich aufgerufen und von einem Hellanodiken (= Kampfrichter) mit einem Zweig des heiligen Olivenbaums bekränzt. Den Abschluß des Festes bildeten ein gemeinsames Dankopfer und ein ausgelassenes Festmahl der Sieger im Prytaneion zusammen mit den Kampfrichtern, Gesandten und Amtsträgern.