לקראת אולימפיאדת רומא ב-1960 האצטדיון עבר מספר שינויים להתאמתו לאתלטיקה, כאשר תכולתו הופחתה לכ-65 אלף צופים, ושמו שונה ל"סטאדיו אולימפיקו ("האצטדיון האולימפי"). לאחר מכן האצטדיון אירח גם את אליפות העולם באתלטיקה 1974, אוניברסיאדת רומא ב-1975, גמר גביע אירופה לאלופות 1977, יורו 1980, גמר גביע אירופה לאלופות 1984 ואת אליפות העולם באתלטיקה ב-1987, ובין היתר אירח את ה"Golden Gala" של ליגת הזהב לאורך שנותיו.