Na przełomie lat 70. i 80. XX wieku, w ramach przygotowań do igrzysk olimpijskich, stadion przeszedł remont generalny, stając się Stadionem Republikańskim. Gdy Ukraina odzyskała niepodległość, Republikański stał się Stadionem Olimpijskim, otrzymując status Narodowego Kompleksu Sportowego. Kolejne większe prace na stadionie rozpoczęto w 1999 r. Na widowni mogło zasiąść 83.450 widzów.
Ostatnią modernizację przeprowadzono w ramach przygotowań do Euro 2012. W jej wyniku liczba miejsc na stadionie została zmniejszona o ponad 10 tysięcy. Teraz na trybunach może zasiąść ponad 70 tysięcy widzów (68 tys. podczas Euro 2012). Generalnym projektantem modernizacji była niemiecka firma GMP, generalnym wykonawcą - Akcyjna Spółka Holdingowa KijówMiskBud. Odświeżony Olimpijski został ponownie otworzony w drugiej połowie 2011 r.
Po remoncie wszystkie miejsca na stadionie są zadaszone. Na Olimpijskim zamontowano największy w Europie podwieszany dach membranowy. Wykonany z włókna szklanego, po obu stronach pokryty teflonem, dach przepuszcza 12 proc. promieni słonecznych. Część zadaszenia wykonano z elementów przezroczystych, by zapewnić murawie odpowiednie naświetlenie. Nowe zadaszenie komponuje się ze szklaną fasadą stadionu.
Olimpijski to uniwersalny stadion, na którym mogą być rozgrywane zarówno mecze piłki nożnej, jak i zawody lekkoatletyczne. Można tu rozgrywać m.in. mistrzostwa świata m.in. w skoku o tyczce, rzucie młotem czy oszczepem. Murawę otacza ośmiotorowa bieżnia, spełniająca wymogi Międzynarodowego Stowarzyszenienia Federacji Lekkoatletycznych (IAAF). To zła wiadomość dla kibiców piłkarskich, szczególnie tych, którym na mecze Euro udało się kupić tańsze bilety. Potrzeba lornetki, by z sektorów umieszczonych za bramkami obserwować akcję rozgrywaną po przeciwległej stronie boiska. Sytuację ułatwiają nieco dwa - największe na Ukrainie - telebimy, każdy o powierzchni 103 m2.
W przerwie meczów kibice będą mogli posilić się w jednym z 42 punktów gastronomicznych. Na Olimpijskim przewidziano też miejsce dla restauracji. By stadion nie generował strat, mają być na nim organizowane koncerty, targi biznesowe oraz imprezy masowe. Budynek postawiony przy stadionie mieści m.in. dwupoziomowy parking, krajowe centrum antydopingowe, korty tenisowe oraz halę widowiskową i dwa lodowiska.
Największy i najmniej piłkarski - tam można więc w skrócie scharakteryzować Olimpijski. UEFA postanowiła, że poza trzema meczami grupowymi oraz ćwierćfinałem również najważniejszy mecz mistrzostw Europy (finał) oraz ceremonia zakończenia turnieju odbędą się właśnie w Kijowie. Decyzja wzbudziła wiele kontrowersji. Część komentatorów oceniała, że lepszym miejscem dla finału byłby Stadion Narodowy w Warszawie, na którym odbędzie się mecz otwarcia.
W pierwszym meczu na nowym Olimpijskim, rozegranym 11 listopada 2011 r., Ukraina zremisowała z Niemcami 3:3. Spotkanie oglądało 69.720 widzów.
Mecze w Kijowie na Euro 201211 czerwca 2012 r., 20.45 Ukraina - Szwecja
15 czerwca 2012 r., 20.45 Szwecja - Anglia
19 czerwca 2012 r., 20.45 Szwecja - Francja
24 czerwca 2012 r., 20.45 ćwierćfinał 1D - 2C
1 lipca 2012 r., 20.45 finał
Stadion Olimpijski w Kijowie w liczbach
Wymiary boiska: 105 x 68 m
Miejsc: 70.050
Miejsc biznesowych i VIP: 10.221
Miejsc dla niepełnosprawnych: 150
Miejsc dla mediów: 924
Miejsc parkingowych: 248
Telebimy: 2
Telebimy (powierzchnia): 103,36 m2 każdy
Lamp: 608
Moc oświetlenia: 2400 luksów
Punktów gastronomicznych: 42