Pada tahun 2016, penggalian dilakukan di daerah Nekropolis Utara Hierapolis di pintu masuk Taman Kepurbakalaan oleh para arkeolog dari Museum Arkeologi Denizli Hierapolis. Selama penggalian ini, susunan permukiman Zaman Besi digali untuk pertama kalinya di Hierapolis. Ada gubuk bundar milik permukiman besar yang diyakini menutupi sisi Gunung Çökelez yang menghadap ke dataran luas Sungai Lykos.[1] Sebelum koloni Yunani didirikan di tempat ini, area pemujaan yang dipersembahkan untuk Kibele di sekitar gua dan bebatuan di sekitarnya adalah pusat pemukiman kuno.[1]

Bangsa Frigia membangun sebuah kuil yang dipersembahkan untuk dewi ibu Kibele di tempat ini[2] mungkin pada paruh pertama abad ke-7th SM. Kuil yang awalnya digunakan oleh masyarakat adat yang tinggal di lembah Lykos ini kemudian menjadi pusat Hierapolis. Ketika bangsa Yunani tiba dan membangun kota dengan pola permukiman yang sudah ada sebelumnya, pemujaan kuno Kibele secara bertahap terasimilasi dengan agama Yunani Kuno.[3]

Jauh sebelum masa kolonisasi Yunani, daerah ini dipandang sebagai pintu gerbang ke dunia bawah dan tempat berhubungan dengan dewa dunia bawah karena gas beracun yang muncul dari mata air panas di dalam gua.[4] Menurut Strabon dan Damaskios, kuil yang dibangun di atas gua itu terkait dengan ibu dewi Kibele.[5] Setelah terasimilasi ke dalam budaya Yunani, tempat ini sering dikaitkan dengan Hades (Plouton) dan Persefone bukannya Kibeli dan kuil itu bernama Plutonion.[4]

Hierapolis didirikan sebagai spa termal pada awal abad ke-2 SM yang menjadi bagian dari Kekaisaran Seleukia yang Helenistik. Antiokhos yang Agung mengirimkan 2.000 keluarga pemeluk agama Yahudi ke Lidia dan Frigia dari Babilon dan daerah Mesopotamia lainnya, kemudian bergabung dengan lebih banyak lagi dari Yudea. Jemaat Yahudi tumbuh di Hierapolis dan diperkirakan mencapai 50.000 pada tahun 62 SM.[6]

Kota ini diperluas dengan barang rampasan dari Pertempuran Magnesia tahun 190 SM ketika Antiokhos yang Agung dikalahkan oleh pemimpin Kerajaan Pergamon bernama Eumenes II yang merupakan sekutu Republik Romawi. Setelah Perjanjian Apamea yang mengakhiri Perang Romawi-Seleukia, Eumenes mencaplok sebagian besar Anatolia, termasuk Hierapolis.

Hierapolis menjadi pusat penyembuhan dimana para tabib menggunakan mata air panas sebagai pengobatan utama untuk pasien mereka. Kota ini mulai mencetak koin perunggu pada abad ke-2 SM. Koin-koin ini diberi nama Hieropolis. Masih belum jelas apakah nama ini mengacu pada kuil asli (ἱερόν, hieron) atau Hiera yang dihormati, istri dari Telefos, putra Herakles dan putri Misia bernama Auge, yang dianggap sebagai pendiri dinasti Attalides Pergamon. Nama ini akhirnya berubah ke dalam Hierapolis ("kota suci"), menurut ahli geografi Romawi Timur bernama Stefanus karena jumlah kuilnya yang banyak.[7]