Công tác chuẩn bị tại Olympia đã bị ảnh hưởng bởi thời tiết bất ổn. Sau khi thông báo buổi lễ thứ Tư sẽ được chuyển vào không gian trong nhà do mưa dai dẳng, Ủy ban Olympic Hy Lạp đã tổ chức một buổi diễn tập khẩn cấp vào thứ Hai. Trong buổi diễn tập này, biên đạo múa Artemis Ignatiou đã diễn tập cùng các nữ tư tế và các chàng trai trẻ bên ngoài Đền thờ Hera. Tại đây, Nữ tư tế tối cao, nữ diễn viên Mary Mina, đã sử dụng ánh nắng mặt trời và gương cầu lõm để thắp sáng ngọn đuốc, theo đúng truyền thống. Ngọn lửa này được giữ làm phương án dự phòng cho buổi lễ chính thức.
Do thời tiết xấu, buổi lễ chính thức đã được chuyển đến Bảo tàng Khảo cổ học Olympia Cổ đại gần đó, một địa điểm dành riêng cho thần Zeus, nơi đã từng tổ chức lễ hội cổ đại trong hơn một thiên niên kỷ. Tại buổi lễ, Chủ tịch Ủy ban Olympic Quốc tế (IOC) Kirsty Covenrty phát biểu: "Quá khứ và hiện tại đang thực sự hòa quyện vào nhau. Buổi lễ hôm nay nhắc nhở chúng ta về ý nghĩa của Thế vận hội: gắn kết mọi người trong các cuộc thi đấu hòa bình, hữu nghị và tôn trọng... Khi chúng ta thắp sáng Ngọn lửa Olympic, chúng ta mang ánh sáng này từ quá khứ cổ đại vào tương lai chung của chúng ta…".
Trong bối cảnh linh thiêng nơi Thế vận hội Olympic bắt đầu gần 3 thiên niên kỷ trước, Lễ Thắp sáng Ngọn lửa đánh dấu sự chuyển giao trang nghiêm từ di sản sang thể thao hiện đại. Trước Đền thờ Hera, một nữ tư tế cầu xin thần Apollo gửi ánh sáng của mình, thu năng lượng mặt trời bằng gương parabol để thắp sáng ngọn lửa - biểu tượng của sự thuần khiết, hòa bình và tinh thần Olympic vĩnh cửu. Cùng với các nữ tư tế và chàng trai trẻ, cô thực hiện một nghi lễ tôn vinh sự hài hòa giữa con người và thiên nhiên. Ngọn lửa sau đó được đặt vào một chiếc bình và được Hestiada - nữ tư tế bảo vệ ngọn lửa - mang đến sân vận động cổ đại, trước khi được trao cho người rước đuốc đầu tiên cùng với một cành ô liu.
Buổi lễ, do diễn ra bên trong bảo tàng vì không gian hạn chế, đã không mở cửa cho khán giả. Người rước đuốc đầu tiên là vận động viên chèo thuyền Petros Gkaidatzis - người từng đoạt huy chương đồng nội dung chèo đôi hạng nhẹ nam tại Paris 2024. Chặng rước đuốc sẽ kéo dài 9 ngày, đi qua 2.200km khắp Hy Lạp, nhằm tôn vinh di sản văn hóa và 12 khu nghỉ dưỡng trượt tuyết lớn nhất của quốc gia này. Chặng Hy Lạp sẽ kết thúc vào ngày 4/12 tại Sân vận động Panathenaic ở Athens - nơi tổ chức Thế vận hội hiện đại đầu tiên. Tại đây, ngọn lửa sẽ được chính thức bàn giao từ Ủy ban Olympic Hy Lạp cho Ủy ban Tổ chức Milano Cortina.
Tại Italy, vào ngày 6/12, từ sân Stadio dei Marmi lịch sử ở Rome, ngọn lửa Olympic sẽ đi đi từ các đỉnh phía Bắc đến bờ biển phía Nam, qua tất cả các tỉnh của Ý, 60 thành phố, 300 thị trấn, 20 khu vực và tất cả các di sản UNESCO. Ngọn đuốc sẽ đến Cortina d'Ampezzo vào ngày 26/1, đúng 70 năm sau Lễ khai mạc Thế vận hội mùa Đông 1956 và đến Milan trước Lễ khai mạc tại sân San Siro vào ngày 5-6/2.
