Wstęp na Altis, tak w charakterze zawodników, jak i widzów, przysługiwał wyłącznie wolnym Grekom. Jedynymi kobietami, które miały prawo się tu pojawiać, były kapłanki z tutejszej świątyni. Jak podają kronikarze, zdarzyło się kiedyś, iż na widowni zasiadła pewna kobieta z Rodos, przebrana za trenera swego syna; podstęp wydał się, kiedy zbyt nieostrożnie manifestowała radość z jego zwycięstwa. Winowajczyni nie skazano na przewidzianą w takim wypadku karę śmierci, ale od tej pory wszyscy trenerzy musieli występować nago.

Najważniejszym obiektem w Altisie była dorycka Świątynia Zeusa. Zbudowana w latach 470-56 p.n.e., dorównywała wielkością wzniesionemu w tym samym czasie Partenonowi, o czym świadczą dzisiaj tylko rozrzucone wokoło fragmenty potęż­nych kolumn. Również dekoracje świątyni nie ustępowały najwspanialszym dziełom sztuki w Atenach; częściowo zrekonstruowane rzeźby przedstawiające Pelopsa w rydwanie, Lapitów, Centaurów i Prace Herkulesa znajdują się obecnie w muzeum. W celli stał (zaginiony) posąg Zeusa wykonany przez Fidiasza ze złota i kości słoniowej, który zaliczano do siedmiu cudów starożytnego świata. Tutaj też od igrzysk aż do następnej wiosny palił się ogień olimpijski, którą to tradycję przywrócono w czasach nowożytnych.

Mniejsza Świątynia Hery była pierwszą budowlą wzniesioną w Altisie; zanim ją ukończono w VII w. p.n.e., w sanktuarium istniały tylko ołtarze pod gołym niebem, poświęcone Zeusowi i innym greckim bogom. Świątynia, przebudowana w stylu doryckim w VI w. p.n.e., jest najlepiej zachowanym budynkiem w Olimpii; ocalało z niej częściowo ok. trzydziestu kolumn oraz fragment wewnętrznych murów. Wyższe partie muru układano wyłącznie z suszonych na słońcu cegieł, lekkość zaś tego budulca niewątpliwie przyczyniła się do ocalenia rzeźb — zwłaszcza Hermesa Praksytelesa — które znaleziono pośród ruin zniszczonych trzęsieniem ziemi.

Pomiędzy świątyniami Hery i Zeusa rozpościera się gaj, opisany przez Pauzania­sza i zidentyfikowany jako Pelopion (Pelopejon). Oprócz ołtarza ku czci Pelopsa znajdował się tu też niewielki kopiec z prochów spalonych darów ofiarnych, z którego archeolodzy wydobyli liczne przedmioty z terakoty, obecnie wystawiane w muzeum. Główny ołtarz sanktuarium, poświęcony Zeusowi, znajdował się prawdopodobnie nieco bardziej na wschód.

Na zachód od Świątyni Hery graniczą z murem Altisu pozostałości po Filippejonie, pierwszym pomniku wzniesionym na terenie sanktuarium dla upamiętnienia świec­kiego bohatera. Budowę rozpoczął Filip II po zwycięskiej bitwie pod Cheroneą, dzięki której opanował Grecję, a ukończył przypuszczalnie jego syn Aleksander Wielki (Macedoński). Na wschód od świątyni Hery widać niewielki dom z fontanną z II w. n.e., dar niezmordowanego Heroda Attyka. Poniżej, na tarasie u stóp wzgórza Kronos ciągną się skarbce państwowe. Z wyjątkiem dwóch wszystkie postawiły sobie miasta spoza terenów właściwej Grecji; przechowywano tu przedmioty kultowe i sprzęt sportowy używany podczas igrzysk. Skarbce zbudowane są w formie świątyń, tak jak w Delfach. Najstarszy i najwspanialszy, przy wschodnim krańcu, należał do miasta Gela na Sycylii. Na wprost skarbców zachowały się fundamenty Metroonu, doryckiej świątyni z IV w. p.n.e., poświęconej matce bogów.

Ceremonialna brama wjazdowa na Altis w starożytności znajdowała się po południowej stronie, poniżej długiej stoi tworzącej niemal cały wschodni bok świętego okręgu. W rogu stał pałac Nerona, w którym cesarz mieszkał w czasie igrzysk. Neron nakazał też przebudować bramę wjazdową w formie łuku triumfal­nego, który głosić miał chwałę jego spodziewanych przyszłych zwycięstw.

Po drugiej stronie łuku, bezpośrednio poza granicami okręgu wznosił się Buleuterion, czyli Sala Obrad, gdzie przed wielkim posągiem Zeusa wszyscy zawodnicy składali uroczystą przysięgę, iż będą przestrzegać reguł olimpijskich o tym, że przysięgę należy traktować serio, uczestnicy igrzysk mogli się przekonać w drodze na stadion. Przy tej właśnie drodze ustawiano wykonane na koszt nieuczciwych zawodników posągi z brązu z wyrytym imieniem winowajcy, jego ojca i nazwą miasta, z którego pochodził.