Το 1964, στην περιοχή νότια της αρχαίας πόλης του Δίου, όπου μια δεκαετία αργότερα θα αναγνωρίζονταν οι χώροι λατρείας και τα Ιερά των κατοίκων του Δίου, εντοπίστηκαν δύο σημαντικές επιγραφές. Δύο κάτοικοι της Μαλαθριάς, το παλαιότερο όνομα του σημερινού χωριού του Δίου, περισυνέλεξαν κατά τη διάρκεια της άροσης των αγρών τους τα εν λόγω μαρμάρινα θραύσματα, στα οποία αναφέρεται το Ιερό του Διός Ολυμπίου. Το Ιερό αυτό αποτελούσε ανασκαφικό στόχο τόσο του πρώτου ανασκαφέα του Δίου, Γ. Σωτηριάδη (1928-1931), όσο και του συνεχιστή του έργου του, Γ. Μπακαλάκη (δεκαετία 1960).
Οι δύο επιγραφές παραδόθηκαν στον τότε αρχαιοφύλακα Γ. Ζαβαντία (Εικ. 1), το “αρχαιολογικό” ένστικτο του οποίου τον οδήγησε να καταγράψει αυτό που έβλεπε χαραγμένο στους αρχαίους λίθους. Στη μια περίπτωση χρησιμοποίησε ένα απλό χαρτί σχεδίασης, ενώ στη δεύτερη χαρτί περιτυλίγματος. Τα απόγραφα αυτά σώζονται και αποτελούν τεκμήρια για την ιστορία της έρευνας του Δίου.
Η μία επιγραφή κάνει λόγο για παροχή προεδρίας και ανάθεση αγάλματος στο τέμενος του Ολυμπίου Διός (Εικ. 2α και 2β).
Η άλλη επιγραφή αποτελεί μια βασιλική επιστολή του Φίλιππου Ε΄ προς τους κατοίκους των Φερών και της Δημητριάδος στη Μαγνησία (Εικ. 3α και 3β). Αναφέρεται ρητά πως η επιστολή αυτή πρέπει να στηθεί στο Ιερό του Ολυμπίου Διός, καθώς εκεί στήνονταν σημαντικά κείμενα που αφορούσαν τη διοίκηση του μακεδονικού βασιλείου.
Οι επιγραφές αυτές αποτέλεσαν το πρώτο στοιχείο για το που θα μπορούσε να βρισκόταν το τέμενος. Σε συνδυασμό με την περισυλλογή επιπλέον ενεπίγραφων θραυσμάτων από την περιοχή, οι πληροφορίες των χωρικών για την ύπαρξη ενός μεγάλου τοίχου, ο οποίος δεν επέτρεπε την άροση, οδήγησαν τον Δ. Παντερμαλή να πραγματοποιήσει ανασκαφικές τομές νοτιοανατολικά του Ελληνιστικού Θεάτρου. Αυτές έμελλαν να φέρουν στο φως έναν μεγαλοπρεπή βωμό και λίθινες βάσεις με τους χάλκινους κρίκους για το δέσιμο των ζώων προς θυσία. Επίσης, σε λάκκους βρέθηκαν αναθήματα, αρχιτεκτονικά μέλη από κτίρια του ιερού αλλά και ενεπίγραφα θραύσματα ενδεικτικά για την πολιτική δράση των Μακεδόνων βασιλέων, επιβεβαιώνοντας πια τη θέση του σημαντικότατου αυτού ιερού της Μακεδονίας.