Se renovó ampliamente a tiempo para los Juegos Olímpicos de verano de 2004. Incluyeron un techo diseñado por Santiago Calatrava. Estaba posicionado de manera innovadora con el sistema hidráulico de Enerpac. El techo se agregó encima de las líneas laterales y se completó a tiempo para la inauguración de los Juegos. El estadio se reabrió oficialmente el 30 de julio de 2004. Fue sede de los eventos de atletismo y también de la final de fútbol en los Juegos Olímpicos de verano de 2004. También acogió la ceremonia de apertura el 13 de agosto de 2004; así como la ceremonia de clausura el 29 de agosto de 2004.
El techo del Estadio Olímpico Spyros Louis costó 130 millones de euros. Los dos arcos gigantes tienen un espacio total de 304m y una altura máxima de 72m. El techo tiene un peso total de 18.700 toneladas que abarca 5.000 paneles de policarbonato. Cubre un área de 25.000 metros cuadrados. El arco oeste se armó a 72m de su posición final y el este a 65m – ambos más tarde se deslizaron en su lugar -. El techo está diseñado para soportar vientos de hasta 120 km/h y también terremotos de hasta 8 escalas Richter.
Cómo llegar al Estadio Olímpico Spyros Louis
Se puede llegar hasta el complejo de la Villa Olímpica en metro, parando en la estación de Irini. Está situada al norte del complejo. Finalmente, es posible que el acceso al recinto esté abierto al público de manera gratuita si no hay eventos; aunque no se puede acceder al estadio en sí mismo.