Η ορχήστρα, με διάμετρο περίπου 26μ. ορίζεται από ακάλυπτο πέτρινο αποχετευτικό αγωγό και είχε δάπεδο από πατημένο χώμα.
Στον άξονα του θεάτρου και μέσα στην ορχήστρα ένας υπόγειος διάδρομος με δύο θαλάμους, ένα σε κάθε άκρο, ταυτίζεται ασφαλώς με την «χαρώνεια κλίμακα» των αρχαίων, το σημείο, δηλαδή, από όπου εμφανίζονταν οι ηθοποιοί που υποδύονταν πρόσωπα του Κάτω Κόσμου.
Το κοίλο, χωρίς αναλημματικό τοίχο στα άκρα του, διαμορφωμένο σε χαλκόστρωτα πρανή που σβήνουν ομαλά στις παρόδους, διέθετε εδώλια από πήλινες πλίνθους, μια ιδιαιτερότητα που δε συναντάται σε κανένα άλλο αρχαίο θέατρο.
Να σημειωθεί ότι ο βασιλιάς Αρχέλαος κάλεσε τον Ευριπίδη, ο οποίος πέρασε τα τελευταία χρόνια της ζωής του στη Μακεδονία, όπου έγραψε το δράμα ΑΡΧΕΛΑΟΣ, καθώς και τις ΒΑΚΧΕΣ. Aυτές οι παραστάσεις ανέβηκαν στο θέατρο Δίου. Είναι συγκλονιστικό να βιώνεις την εμπειρία βλέποντας στον ίδιο χώρο, την ίδια παράσταση που παίχτηκε 2200 χρόνια πριν, σήμερα.
Ανασκαφικές παρατηρήσεις οδηγούν στο συμπέρασμα, ότι το θέατρο μάλλον εγκαταλείφθηκε μετά το 168 π.Χ., λειτούργησε υποτυπωδώς μέχρι τα πρώιμα αυτοκρατορικά χρόνια και μάλλον αχρηστεύθηκε πλήρως με την ανέγερση ρωμαϊκών θεάτρων στο χώρο.
Τα τελευταία χρόνια στο αρχαίο θέατρο τοποθετήθηκαν ξύλινες κερκίδες, χωρητικότητας 4.000 περίπου θεατών και πραγματοποιούνται σε αυτό κάθε καλοκαίρι οι μεγάλες εκδηλώσεις του Φεστιβάλ Ολύμπου, που φέτος 2026, διανύει τον 55ο χρόνο του.
