Σε μία έκταση περίπου 220 στρεμμάτων, έξω από τα τείχη της αρχαίας πόλης, χωροθετείται ο χώρος λατρείας του Δίου. Το Ιερό του Ολυμπίου Διός, στο νοτιότερο άκρο του χώρου, ήταν ο πιο σεβάσμιος χώρος των αρχαίων Μακεδόνων. Το ιερό απέκτησε ιδιαίτερη αίγλη ως επίσημο θρησκευτικό κέντρο του βασιλείου, κατά τον 5ο αι. π.Χ., επί βασιλείας Αρχελάου. Σε αυτό λάμβαναν χώρα επίσημες τελετές, πανηγυρίζονταν στρατιωτικές νίκες, όπως η νίκη του Φιλίππου στη Χαιρώνεια, γιορταζόταν η έναρξη εκστρατειών, όπως αυτή του Μεγάλου Αλεξάνδρου στην Ασία, και πιθανόν εκτελούνταν οι καθιερωμένες τελετές κάθαρσης του στρατού.  

Το αρχαιότερο ιερό του Δίου είναι αυτό της Δήμητρας και της κόρης της, της Περσεφόνης. Ιδρύθηκε στην ύστερη αρχαϊκή περίοδο δηλαδή στα τέλη του 6ου αι. π.Χ. και η λειτουργία του συνεχίστηκε με πολλές προσθήκες και μετατροπές έως την όψιμη αρχαιότητα, κατά τα πρώιμα χριστιανικά χρόνια.

Στη διάρκεια της ελληνιστικής και ρωμαϊκής εποχής ιδρύθηκαν και λειτούργησαν στην ίδια περιοχή και άλλα σπουδαία ιερά: 

Το ιερό του Ασκληπιού, στο οποίο λατρευόταν ο σημαντικότερος θεραπευτής θεός στην αρχαία ελληνική θρησκεία, ο Ασκληπιός, γιος του Απόλλωνα. 

Το ιερό του Διός Υψίστου, η λατρεία του οποίου κυριάρχησε κατά τη ρωμαϊκή περίοδο και η επωνυμία «Ύψιστος» αντικατέστησε όλες τις παλαιότερες υποστάσεις του Διός. 

Τέλος, το ιερό των Αιγυπτίων θεών, δηλαδή της Ίσιδας, του Σάραπη και του Άνουβη στο οποίο λατρευόταν η Ίσιδα λοχία, η Ίσιδα τύχη και μαζί τους η Υπολυμπιδία Αφροδίτη, δηλαδή η Αφροδίτη των υπωρειών του Ολύμπου.

Στην περιοχή των ιερών χωροθετούνται επίσης και τα δύο θέατρα του Δίου, το ελληνιστικό και το ρωμαϊκό. Σε κοντινή απόσταση, ενταγμένο πλέον στον πολεοδομικό ιστό του σύγχρονου οικισμού του Δίου και μη επισκέψιμο, βρίσκεται το αρχαίο στάδιο του Δίου.