На крыше над входом размещались позолоченные чаши и позолоченная статуя Ники на вершине фронтона. Под Никой был прикреплен золотой щит с Медузой Горгоной. Из надписи на щите было ясно, что это приношение спартанцев в честь победы в битве у Танагры над союзным войском аргивян, афинян и ионян (457 г. до н.э.). На десятую часть военной добычи и был изготовлен этот золотой щит. С наружной стороны фриза висел 21 золоченый щит – приношение римского полководца Муммия из коринфской добычи.
Возможно, некоторые внешние детали храма в какие-то периоды были окрашены. На некоторых найденных фрагментах сохранились следы краски – красной и синей.
Над входом в храм были изображены подвиги Геракла – охота на аркадийского кабана, победа над Диомедом Фракийским, победа над Герионом в Эрифее, беседа с Атлантом, очищение конюшен Авгия, похищение пояса у царицы амазонок, охота за ланью, охота на кносского быка, избиение стимфалийских птиц, убийство Лернейской гидры и Немейского льва. Современные исследователи полагают, что эти сцены изображены на метопах храма – вероятно, не только над входом, но и вдоль карнизов боковых стен. При этом оставались пустые метопы – для будущих произведений, которые могли здесь появиться.
Размеры храма в ширину – 27 м, в длину – 64 м. Наружная колоннада состояла из массивных колонн высотой 10,4 метров и толщиной более 2 метров – 6 штук по ширине храма и 13 по длине. Все колонны чуть наклонялись внутрь, угловые были толще остальных. Каждая из колонн была набрана из 14 барабанов и все они были прорезаны 20 каннелюрами (продольными желобками). Архитекторы полагают, что это был гипетральный храм – без крыши над средней частью, в которой размещалась центральная статуя и жертвенник. Несомненно, что при отсутствии окон освещение храма могло быть только через отверстие в крыше, которое могло, конечно, быть меньше, чем вся центральная часть храма. Также через открытую крышу мог выходить дым от факелов, светильников и жертвенника.
К входу в храм вел пологий пандус. Вход из прихожей во внутреннее пространство храма (из пронаоса в наос) вел через пятиметровый проем с массивной бронзовой дверью. Здесь справа размещалась статуя Ифита, которую украшала венком фигура женщины, символизирующей «Перемирие».
Центральная часть храма со статуей Зевса обрамлялась колоннадами – по 7 колонн с каждой стороны. Согласно Павсанию, над боковыми нефами, отсеченными от центрального цепочками колонн, шли галереи, на которые можно было подняться по лестницам, размещенным по обе стороны от входа. До нашего времени сохранились нижние ступени лестниц с гнездами для крепления косоуров (несущих лестницу балок) и перил. Считается, что лестницы были деревянными.
Передняя часть среднего нефа шириной 7,5 м (два пролета колоннады) отделялась мраморным барьером высотой более 1,5 м со створчатыми дверями посредине. Такой же барьер шел от второй до пятой колонны, ограждая среднюю часть центрального нефа (шириной 9,5 м) перед культовой статуей.
На этих барьерах, по свидетельству Павсания, размещались картины художника Панена, брата Фидия (по Страбону – племянника): Геракл и Атлант, поддерживающий землю и небо, Тесей и Перифой, Эллада и Саламин, держащие в руках украшения корабельных носов, а также борьба Геракла с Немейским львом, пленение Кассандры Аяксом Малым, Гипподамия с матерью, закованный в цепи Прометей и освобождающий его Геракл, Ахилл с умирающей амазонкой Пентесилеей, две Геспериды с золотыми яблоками в руках. Наличие картин говорит о том, что над ними как минимум были навесы, предохраняющие от осадков. Может быть, над этой частью среднего нефа была крыша, а над передней частью и частью со статуей Зевса – нет. В первом случае это объясняет, почему на размещенном там барьере не было картин, и он лишь был покрашен синей краской.
От пятой колонны и вокруг пьедестала статуи шли металлические решетки. Перед пьедесталом, квадратный участок пола был вымощен темным элевсинским камнем и окружен бортиком. Павсаний писал, что это было устройство для стекания масла, которым поливали статую для ее большей сохранности – предохранения слоновой кости от воздействия болотистого воздуха. Современные трактовки предполагают, что ограждение пьедестала было специальным бассейном – вовсе не для сбора масла, а для воды, которая играла роль зеркала, отбрасывая свет на фигуру Зевса и придавая ей божественное сияние.
Статуя Зевса закрывалась огромным шерстяным занавесом пурпурной окраски, отделявшим два пролета наоса. Занавес был украшен ассирийскими узорами. Это был дар царя Антиоха. Среди других даров храму Павсаний перечисляет: трон царя тирренцев Аримнеста, медные кони Киниски, дары императора Нерона – венки (видимо, золотые). Здесь же были статуи императоров Адриана и Траяна, выполненные из мрамора. Статуя императора Августа была выполнена из янтаря, статуя вифинского царя Никомеда – из слоновой кости. Также храм использовался для хранения 25 медных щитов, которые использовались для состязаний в гоплитских доспехах. Из посвятительных стел Павсаний выделяет ту, на которой зафиксирована клятва о столетнем мире между элейцами, афинянами, аргосцами и мантинейцами.