Κατά τον Παυσανία, αριστερά από το ιερό της Δέσποινας είναι το Λύκαιο Όρος με το ιερό του Δία.Οι Αρκάδες το Λύκαιο Όρος αποκαλούσαν και Όλυμπο ή Ιερά Κορυφή. Κάποια περιοχή του ονομαζόταν Κρητέα και βρισκόταν στα αριστερά του άλσους του Παρράσιου Απόλλωνος. Οι Αρκάδες ισχυρίζονταν ότι αυτή είναι η Κρήτη, όπου ανατράφηκε ο Δίας και όχι η νήσος Κρήτη, την ανατροφή του δε είχαν αναλάβει οι Νύμφες Θεισόα, Νέδα και Αγνώ, από τις οποίες πήραν τα ονόματά τους η ομώνυμη κώμη Θεισόα, σήμερα στο Νομό Ηλείας, ο ποταμός Νέδας και η πηγή Αγνώ, που βρισκόταν επάνω στο Λύκαιο όρος και είχε την ίδια ποσότητα νερού χειμώνα και καλοκαίρι.

Ο Παυσανίας αρχικά αναφέρει το ιερό του Πανός μέσα σε άλσος και δύο σημαντικές αθλητικές εγκαταστάσεις δίπλα του, τον ιππόδρομο και το στάδιο, όπου γίνονταν παλαιότερα οι αγώνες των Λυκαίων. Στην ψηλότερη κορυφή του Όρους υπήρχε το τέμενος του Λύκαιου Δία, στο οποίο δεν επιτρεπόταν να μπει κανείς. Ήταν δηλαδή άβατος χώρος. Εκεί, σύμφωνα με τον Παυσανία, συνέβαιναν θαυμαστά πράγματα. Αν κάποιος παρέβαινε τον κανονισμό, τότε δεν ζούσε περισσότερο από μια χρονιά, ενώ οποιαδήποτε ύπαρξη, ανθρώπινη ή ζωική, έμπαινε μέσα στο τέμενος, το σώμα της δεν μπορούσε να ρίξει σκιά.

Μέσα στο τέμενος και στην κορυφή του βουνού υπήρχε ο βωμός του Λύκαιου Δία, που ήταν φτιαγμένος από σωρό χώματος. Από την κορυφή αυτή μπορούσε κανείς να δει το μεγαλύτερο μέρος της Πελοποννήσου. Μπροστά από το βωμό, στα ανατολικά του, υψώνονταν δύο κίονες, πάνω στους οποίους υπήρχαν παλαιότερα δύο επίχρυσοι αετοί, τα σύμβολα δηλαδή του Δία. Στο βωμό αυτό γίνονταν μυστικές θυσίες για το Λύκαιο Δία.

Περιμετρικά του Λυκαίου Όρους βρίσκονταν και άλλα ιερά και πόλεις, ξεκινώντας από τα ανατολικά του βουνού, όπου υπήρχε ιερό του Απόλλωνος, του επονομαζόμενου Παρράσιου ή Πύθιου και καταλήγοντας στη Φιγάλεια και το ναό του Επικούριου Απόλλωνος, ο οποίος είναι ορατός από το βωμό του Δία στην κορυφή του Λύκαιου Όρους.

Στον χώρο του ιερού του Δία του Λυκαίου Όρους έγιναν συστηματικές ανασκαφές την περίοδο 1902-1904 από τον τότε Έφορο Κ. Κουρουνιώτη. Είχαν προηγηθεί μικρές έρευνες το 1899 από τον Κ. Κοντόπουλο στην περιοχή του σταδίου και στην κορυφή με το βωμό.