Två maskerade rånare band och satte munkavle på en kvinnlig anställd på museet under inbrottet. Enligt tidningen Kathimerini har tjuvarna fått med sig 60-70 föremål ur en världskänd samling med klenoder från antiken.
Från fackligt håll kom snabbt anklagelser mot regeringen för att kuppen hade möjliggjorts av stora neddragningar i offentlig sektor.
Rånarna, enligt vissa uppgifter beväpnade med automatvapen, slog till strax efter klockan sju på fredagsmorgonen i samband med att en vakt skulle slå av larmsystemet och gå på sitt pass.
Rånbytet bestod enligt grekiska medier av en guldring samt ett stort antal föremål i koppar eller lera.
Ovärdeliga
-Vi måste avvakta och se vad arkeologiska inspektörer säger, men föremålen var ovärderliga, sade Olympias borgmästare Thymios Kotzias i en radiointervju.
I en tv-intervju något senare sade han att det var uppenbart att museets säkerhetsarrangemang hade brister.
Det drabbade museet är det näst största på orten, som ligger cirka 30 mil sydväst om Aten. Det har årligen hundratusentals besökare.
I den permanenta utställningen visas främst föremål relaterade till Olympiska spelen.
Olympiska spel
Museet ligger vid platsen där de antika olympiska spelen hölls.
Vid museet tänds den 10 maj den olympiska elden som sedan tas jorden runt och för att till slut hamna i London, som är värd för 2012 års olympiska spel.
Det är den andra stora museistölden i Grekland i år.
I januari stal tjuvar verk av Pablo Picasso och Piet Mondrian på Nationalgalleriet i huvudstaden Aten.
Örjan Magnusson
orjan.magnusson@svt.se
SVT/TT/AP