Os primeiros povoadores da localidade acompanharam o curso histórico de Barra do Bugres, uma penetração espontânea de aventureiros.

No começo da década de setenta, Belizário de Almeida, paulista de Barretos, conhecido por Bili, agrimensor prático, partiu de Assari, hoje entroncamento para Arenápolis-Tangará da Serra, com 12 índios da tribo dos umutina, abrindo picada até o córrego do Grilo, sugestivo nome em face das terras griladas na região. Assim começou o lugar. Tudo na enxada, antes da revolução moderna do cerrado.

Foram chegando ao lugar os migrantes, a maior parte procedentes de Olímpia, Estado de São Paulo. Devido a este fato, o núcleo passou a denominar-se Olímpia. A Lei Estadual nº 2.153, de 15 de maio de 1960, criou o Distrito de Paz de Olímpia.

O município foi criado através da Lei Estadual nº 4.996, de 13 de maio de 1986, com a denominação de Nova Olímpia. O termo "Nova" foi acrescentado para distinguir o município mato-grossense do município paulista de Olímpia.