Οι απαρχές του Ιερού, που είναι γνωστό για την πανελλήνια ακτινοβολία του, ανάγονται στην εποχή του Χαλκού (2600-1200). Αρχικά το Ιερό ήταν υπαίθριο και λατρευόταν σε αυτό η Μεγάλη Θεά, θεότητα της γονιμότητας και της ευφορίας, η οποία αργότερα αντικαταστάθηκε από τη λατρεία του Δωδωναίου Δία. Οι ιερείς έλεγαν τους χρησμούς ακούγοντας τους ήχους των τριπόδων που υπήρχαν γύρω από τη Φηγό, την ιερή βελανιδιά του Δία.
Προς τιμήν του γινόταν τα Νάια, ονομαστοί πανελλήνιοι αγώνες. Τον 4ο αι. άρχισε να κτίζεται ο πρώτος ναός, η «Ιερά Οικία». Ωστόσο το Ιερό ανακαινίστηκε ριζικά τον 3ο αι. επί βασιλέως Πύρρου. Τότε κτίστηκαν το Πρυτανείο, το Βουλευτήριο και το Θέατρο, που είναι ένα από τα μεγαλύτερα αρχαία θέατρα (περίπου 17000 θέσεων).
