Δυτικά της Άλτεως, έξω από τον ιερό περίβολο και βόρεια του εργαστηρίου του Φειδία, κτίσθηκε ο Θεηκολεών. Ήταν η έδρα των θεηκόλων, των ιερέων της Ολυμπίας, αλλά αποτελούσε, επίσης κατάλυμα όλου του προσωπικού που υπηρετούσε μόνιμα στο ιερό, όπως ήταν οι σπονδοφόροι, οι μάντεις, οι εξηγητές, οι αυλητές και ο ξυλέας, ο προμηθευτής των ξύλων που χρησιμοποιούσαν στις θυσίες. Το αρχικό οικοδόμημα χρονολογείται στα μέσα του 5ου αι. π.Χ., αλλά υπέστη διάφορες προσθήκες και μετασκευές μέχρι και τα ρωμαϊκά χρόνια.

Αρχικά το κτίσμα ήταν σχεδόν τετράγωνο, με μήκος πλευράς 19 μ. Είχε μία κεντρική αυλή, γύρω από την οποία υπήρχαν οκτώ δωμάτια. Από αυτά μόνο τα τέσσερα είχαν είσοδο προς την αυλή, το καθένα με στοά δύο κιόνων ανάμεσα σε παραστάδες. Τα άλλα τέσσερα καταλάμβαναν τις γωνίες και δεν επικοινωνούσαν με την αυλή, αλλά είχαν πόρτες προς τα υπόλοιπα δωμάτια. Αργότερα, στην ελληνιστική εποχή, προστέθηκαν τρία ακόμη δωμάτια συνεχόμενα στα ανατολικά, ενώ στα ρωμαϊκά χρόνια έγινε και νέα, πιο μεγάλη επέκταση του κτηρίου. Ανατολικά του ήδη υπάρχοντος συγκροτήματος οικοδομήθηκε ένα νέο, που περιλάμβανε μία μεγάλη κεντρική αυλή με περιστύλιο και γύρω από αυτή πολλά δωμάτια. Η νέα αυτή επέκταση του κτηρίου είχε συνολικές διαστάσεις 38,58 μ. x 40,36 μ.

Σήμερα το εσωτερικό του Θεηκολεώνα δεν είναι επισκέψιμο.