У IX—X стст. Оламаўц быў важным цэнтрам Вялікай Маравіі. Пазней ён стаў сталіцай рэгіёна Маравіі. У X стагоддзі тэрыторыя Маравіі ўваходзіла ў склад Рэгенсбургскія дыяцэзіі, пазней яна ўвайшла ў склад Пражскай дыяцэзіі.
Оламаўцкая дыяцэзія была заснавана ў 1063 годзе. У 1182 годзе мараўскі маркграф стаў незалежным і атрымаў права прызначаць біскупаў для Оламаўцкай дыяцэзіі. У 1207 годзе Каталіцкая Царква ў Маравіі атрымала вызваленне ад падаткаў і права самастойна выбіраць біскупа. У XIII стагоддзі біскупы оламаўцкія мелі тытул князя-біскупа і Оламаўцкае біскупства з'яўлялася адным з царкоўных княстваў Свяшчэннай Рымскай імперыі. 30 красавіка1344 года біскуп оламаўцкі стаў вікарным епіскапам Пражскай архідыяцэзіі.
У 1777 годзе дыяцэзія была павышана да архідыяцэзіі, а 5.12.1777 года оламаўцкая архідыяцэзія аддала частку сваёй тэрыторыі новай Брненскія дыяцэзіі.
Падчас таталітарнага рэжыму архібіскуп Ёсеф Матаха быў інтэрнаваны з 1950 года да сваёй смерці ў 1961 годзе. Новы архібіскуп Оламаўцкай архідыяцэзіі быў прызначаны Ватыканам у 1989 годзе.
30 мая1996 года Оламаўцкая архідыяцэзія аддала частку сваёй тэрыторыі новай Остраўска-опаўскай дыяцэзіі.