Un centro abitato esistette nei pressi della città già in epoca tardo neolitica (agli inizi del VI millennio a.C. e andò formando un "tepe" (Pekméz Tépé), ossia un'elevazione artificiale, cresciuta per il sovrapporsi dei livelli successivi di abitazioni. Sull'acropoli della città sono stati rinvenuti i resti di sette successivi strati di abitato, a partire dall'età del bronzo.

Lo storico bizantino Stefano di Bisanzio ci riporta un precedente nome della città come "Ninoe", che sarebbe derivato dal leggendario re Nino di Babilonia, sposo di Semiramide, ovvero dalla dea Nin, la divinità accadica più tardi identificata con Astarte. Fin da epoca antichissima dovette trattarsi di un luogo di culto della Grande Madre anatolica. Il nome di Afrodisia, con cui la città venne conosciuta in epoca ellenistica e romana, deriva dalla dea Afrodite, con cui i Greci identificavano la dea Astarte.

Le prime notizie storiche risalgono alle monete cittadine coniate in bronzo e in argento nel II secolo a.C. Secondo lo storico Appiano di Alessandria, a seguito di un responso dell'oracolo di Apollo a Delfi, Silla inviò nell'82 a.C. al santuario di Afrodite una corona e una doppia ascia d'oro, che furono più tardi raffigurate sulle emissioni monetali.

Lo sviluppo della città si ebbe soprattutto in epoca imperiale romana: per la sua fedeltà ad Ottaviano nelle guerre civili che lo portarono al potere come Augusto, le fu riconosciuta l'autonomia (continuamente contestata dalle altre città e dallo stesso governatore, costringendo la città a pagare ogni volta onerose ambascerie per appellarsi all'imperatore affinché venisse confermato lo status), confermata più tardi da Tiberio, e vennero edificati importanti monumenti pubblici. Per tutto l'impero romano rimase centro importante, sia per la presenza del santuario che come centro di produzione artistica legato alle vicine cave di marmo (scuola di Afrodisia). Fu inoltre un reputato centro culturale e vi nacquero lo scultore Aristea e il filosofo Alessandro di Afrodisia. Nativo della città fu anche lo scrittore greco Caritone.

A causa di un terremoto alla metà del IV secolo, che provocò un mutamento nel regime delle acque, parte della città divenne soggetta a periodiche alluvioni, come mostra il ritrovamento di condutture provvisorie installate per tentare di risolvere il problema.

Con la diffusione del cristianesimo divenne sede dell'arcivescovo metropolita della Caria e l'antico santuario di Afrodite fu trasformato in chiesa cattedrale (fine del V secolo). Il nome della città venne cambiato in Stauropolis ("città della croce"). In epoca bizantina prese infine il nome di Caria, dalla regione amministrativa di cui era capoluogo.

Nel 640, durante il regno dell'imperatore bizantino Eraclio la città subì un ulteriore rovinoso terremoto e perdette gran parte della sua importanza. Altri danni subì per le guerre sotto il dominio dei Selgiuchidi tra l'XI e il XIII secolo e venne infine abbandonata nel XIV secolo. Sulle antiche rovine si insediò un villaggio turco che mantenne l'antico nome bizantino della città, trasformandolo da "Caria" in "Geyre".

Le rovine della città furono visitate nel XVIII secolo e ancora nel 1835 da Charles Texier, che ne diede una prima descrizione, e nel 1849 da Osman Hamdi Bey, all'epoca direttore del Museo archeologico di Istanbul. I primi scavi parziali si ebbero nel 1904, con Paul Gaudin (terme di Adriano) e nel 1937 con Giulio Iacopi (nell'agorà).

Dopo il terremoto del 1956 le case del villaggio, andate quasi interamente distrutte, furono ricostruite a breve distanza dai resti della città antica, permettendo in tal modo nel 1961 l'avvio di scavi archeologici sistematici, ad opera di Kenan Tevfik Erim dell'Università di New York (che diresse lo scavo dagli inizi fino al 1990), e sono tuttora in corso. Sul sito è stato quindi fondato un museo archeologico (Museo di Afrodisia), a cura del quale nell'inverno 1993-1994 è stata condotta una campagna di scavi nella necropoli orientale[1].