Legendi järgi oli Delos varem ujuv saar. TitaanLeto, kes oli Zeusist rase, otsis sünnituseks sobivat kohta, kuid Zeusi armukade naine Hera oli kõigil maadel keelanud Letole varjupaika anda. Lõpuks jõudis Leto Delosele, mis Letole halastas, ja Leto sünnitas seal palmi all kaksikud, poja Apolloni ja tütre Artemise. Tänutäheks andis Zeus Delosele kindla asukoha.[1]
Apollon ja Artemis kuulusid 12 tähtsaima olümposlase hulka ja sellepärast oli antiikajal Delos religioosses mõttes tähtis koht. Delos oli Delfi järel tähtsaim Apolloni kultuse paik ja juba varasest ajast usulis-poliitilise liidu amfiktüoonia keskus.[2]
491 eKr alistus Delos Pärsiale ja sai pärast vabanemist 478/477 eKrAteena Mereliidu keskuseks. Kuni 454 eKr asus Delose Apolloni templis liidu kassa. Alates 425 eKr peeti Ateena algatusel iga 4 aasta järel Delose pidustusi ehk deeliaid. Samast ajast alates ei tohtinud saarel keegi sündida ega surra. Kõik hauad viidi naabersaarele Rheneiale ja see tekitas arheoloogidele tähtsa kronoloogilise pidepunkti, niinimetatud Rheneia piiri. Ateena võim kestis Delosel 314. aastani eKr, seejärel sai temast Makedoonia mõjualune saarekreeklaste liidu keskus.[2]
Alates 1872 korraldas Ateenas asuv prantsuse arheoloogia instituut École française d’Athènes Delosel väljakaevamisi. Tänapäeval on kogu saare muistised välja kaevatud. Paljud majad on hästi säilinud.
Väljaspool pühamut kaevati välja turuplatse, templeid ja teater. Leto templit ühendas püha järvega rongkäigutee, mille ääres seisid võimsad 6. sajandist eKr pärit lõvikujud. Hellenismiaja paljudest hästi säilinud, enamasti rikkalike mosaiikidega kaunistatud elamutest on kõige tähelepanuväärsem Delfiinide maja, mis pärineb 2. sajandist eKr.[2]