В доисторический период у подножия холма Кронион были почитаемы Кронос, Рея, Гея, Илифия и другие божества. На этом месте позже была построена священная область Олимпии (Альтий).
В ходе раскопок было найдено примитивное святилище и возможно поселение раннего элладского 3-го периода (2300—2000 г. г. до н. э.). Это место было постоянно заселено до позднего элладского 3-го периода (1600—1100 г. г. до н. э.).
В окрестностях храма Геры были найдены, исследованы и потом снова засыпаны несколько доисторических зданий. Доисторическое здание (Здание III) — единственное открытое до настоящего времени, находится к юго-востоку от храма Геры, ниже архаического и классического уровней храма.
Это апсидальная структура, ориентированная с севера на юг. Сохранившийся нижний уровень стен состоит из неравномерной кладки, а верхний уровень состоял, вероятно, из непрочных материалов.
Гончарные изделия относят дату постройки к концу раннего элладского 3-го периода (2150—2000 г. г. до н. э.) и указывают на связь с сетинской культурой на далматийском побережье. Это апсидальное здание, вместе с доисторическим могильником внутри Пелопиона, является самым древним сохранившимся зданием в Олимпии.