El relieve del municipio es accidentado al encontrarse en la vertiente meridional de Sierra Morena, concretamente en la parte oriental de la Sierra de Aracena, formando parte del mismo Parque Natural en el que se incluye.
El pueblo se alza a 539 metros sobre el nivel del mar.
Posteriormente pasó a llamarse Santa Olalla de la Sierra, y Santa Olalla del Carril, hasta llegar al topónimo actual de Santa Olalla del Cala (1920) en honor al río Cala, afluente del Huelva, que baña sus tierras.
Como se ve santa Eulalia era una figura importante en el Reino de León.
La anterior historia no es sino prehistoria al carecer desgraciadamente de documentación escrita.
Pero los enfrentamientos fronterizos continuaron entre ambos reinos, así que para frenar la continua amenaza portuguesa, se creó una línea defensiva denominada la Banda Gallega, con pobladores del Reino de León (principalmente de las actuales provincias León, Zamora, Salamanca, Asturias y también Galicia), al igual que otras poblaciones de la sierra de Aracena como pueden ser Cortegana, Almonaster o Fuente Heridos.
Los castellanos solían referirse a las gentes del Reino de León como "gallegos" ya que las distintas lenguas que se usaban en este reino (gallego y lenguas astur-leonesas) les sonaban igual, de ahí el denominar Banda Gallega a la línea defensiva de castillos limítrofes con Portugal en estas sierras.
Y así fue como Sancho IV el Bravo, a petición de las autoridades hispalenses, concede el privilegio[2] a varios pueblos de la sierra para la construcción de fortalezas, que resguardaron y frenaron los continuos ataques del país vecino.
El arzobispo de Sevilla, D. Luis Salcedo y Azcona, se acercó a Santa Olalla para rendir pleitesía a los reyes, al pisar el primer pueblo de su diócesis.
En recuerdo de esta gesta se levantó un monumento a la marina española consistente en un enorme ancla.
En dicha fecha su nombre fue modificado por el de Santa Olalla del Cala.