Sự phát triển của đạo cơ đốc thời kỳ La Mã cổ là một nguyên nhân quan trọng diệt vong của Thế vận hội Hy Lạp cổ, trong lòng người theo đạo Cơ đốc, Thượng Đế là cứu vãn linh hồn chứ không phải thể xác loài người, họ cho rằng thể xác là tạm thời, còn linh hồn mới là bất diệt. Bởi vậy trong con mắt của người theo đạo Cơ Đốc, sự phát triển hoàn mỹ thể xác và tinh thần cùng hoạt động cúng tế tôn giáo thuyết nhiều Thần mà người Hy Lạp dốc sức theo đuổi là vi phạm ý định của Thượng Đế, đều là hành vi trái với Thượng Đế, do đó bị họ ra sức bài xích. Vua đế quốc La Mã Theodosius Một năm 392 sau công nguyên bắt đầu thống trị cả đế quốc La Mã, ông Là vua cuối cùng thống trị đế quốc La Mã thống nhất, đồng thời ông coi đạo Cơ Đốc là quốc đạo, ông cho rằng thế vận hội cổ đại trái với giáo nghĩa đạo Cơ Đốc, là hoạt động của người dị giáo, bởi vậy năm 394 sau công nguyên chính thức loại bỏ thế vận hội.

Đến năm 395 sau công nguyên, Olympia lại gặp phải tai nạn chiến tranh, thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng. Đến năm 426 sau công nguyên, vua Theodosius Hai lại lấy danh nghĩa đạo Cơ Đốc, ra lệnh đốt cháy tất cả kiến trúc Olympia. Miếu Thần Zeus mà chúng ta trông thấy hiện nay từng là một trong bảy kỳ tích kiến trúc lớn thời cổ, nhưng sau tai họa này, chỉ còn lại những bức tường đổ nát. Sau trăm năm, nước lũ lớn và động đất mạnh lại chôn vùi đống gạch vụn Olympia xuống dưới đất, di chỉ thế vận hội cổ đại đã bị huỷ diệt hoàn toàn. Cùng với việc trôi qua của thời gian, Olympia đã biến thành một bãi khai thác đá bình thường, thế vận hội cổ đại cũng dần dần bị mọi người lãng quên, sau này ngay cả phần lớn người Hy Lạp đều không biết nơi đây từng tổ chức qua Thế vận hộI cổ đại quy mô to lớn.

Thế vận hội cổ đại tuy đã diệt vong, nhưng tinh thần nội hàm của nó và quan niệm thống nhất hài hoà mà nó đề xướng lại không biến mất, sau này đến thời kỳ trung cổ đen tối, ngọn lửa văn minh thế vận hội cổ đại lại được các nhà tư tưởng chống lại ách thống trị đen tối lúc đó phát hiện và tôn dương .