Les premières excavations dans le tuf friable de la colline remontent peut-être à l'époque des Hittites, vers 1300 av. J.-C. Mais il est plus généralement admis que celles de Derinkuyu et de Kaymaklı datent de la domination phrygienne (VIIIe siècle av. J.-C.)[1]. En tout cas, l'existence d'habitations souterraines dans la région est attestée par Xénophon (Ve-IVe siècles av. J.-C.)[2]. Mais cette cité, comme les autres, a été essentiellement creusée par des populations paléochrétiennes souhaitant se protéger contre des persécutions et des invasions. Huit mille chrétiens, fuyant les persécutions romaines, y auraient trouvé refuge[3]. Plus tard, des populations s'y réfugièrent, notamment à partir du VIIe siècle face aux raids des Omeyyades et des Abbassides. Elle a grandi au fil des siècles, comptant finalement des kilomètres de galeries.

Découverte en 1964, la cité fut partiellement ouverte au public peu de temps après. Actuellement, quatre étages sont accessibles, descendant à une profondeur de 20 mètres. D'autres étages sont présents au-dessous, au nombre de quatre, semble-t-il.