Vuoren nimi viittaa mahdollisesti susiin (kreik. lýkos). Kreikkalaisessa mytologiassa vuori on saanut nimensä Arkadian ensimmäisen kuninkaan Lykaonin mukaan. Kerrotaan, että ylijumala Zeus halusi tarkkailla ihmisten oikeamielisyyttä. Siksi hän saapui kuolevaiseksi naamioituneena Lykaonin vieraaksi tarkkaillakseen oikea- ja väärämielisiä, jolloin kuningas uhrasi jumalalle uhrilahjan.[2] Kertomuksesta on erilaisia versioita, mutta lopulta Zeus kuitenkin muutti Lykaonin sudeksi kostoksi julmasta kohtelusta.[3][4]
Antiikin aikana Lykaionvuorta pidettiin yhtenä ehdokkaana Zeuksen syntymäpaikaksi. Näkemys esiintyy muun muassa KallimakhoksenHymnissä Zeukselle.[5][6] Vuorella oli Zeus Lykaioksen pyhäkköalue, jossa järjestettiin Plinius nuoremman mukaan urheilukilpailut jumalan kunniaksi. Varhaisimmat löydöt alueelta ovat neoliittiselta ja helladiselta kaudelta. Varhaisimmat merkit kulttitoiminnasta paikalla ovat mykeneläiseltä kaudelta ja varhaisimmat merkit Zeuksen kultista 1000-luvulta eaa. Useat antiikin aikaiset kirjailijat antavat ymmärtää, että paikalla olisi suoritettu myös ihmisuhreja. Vuoren eteläisellä huipulla 1 382 metrin korkeudella oli Zeukselle omistettu tuhka-alttari ja temenos-alue.[7] Alempaa vuorenrinteeltä on löydetty myös muun muassa hippodromi (kooltaan 300 × 125 m), stadion, stoa, kylpylä, majoitustiloja sekä lähdekaivorakennuksia.[8]Pausaniaan mukaan vuorella oli myös Panin pyhäkkö.[9]
Alueella on suoritettu arkeologisia kaivauksia jo 1800- ja 1900-luvuilla ja jälleen vuodesta 2004 lähtien. Eräs tutkimusongelma on, onko paikalla jonkinlaista yhteyttä suhteellisen lähellä sijaitsevan Olympian Zeuksen kulttiin ja siellä järjestettyihin Olympian kisoihin. Erään teorian mukaan Zeuksen kultti olisi saattanut tulla Olympiaan juuri Lykaionvuorelta. Olympia ei kuitenkaan vaikuta syrjäyttäneen Lykaionia, vaan Lykaionin kisoja ja Olympian kisoja järjestettiin pitkään yhtä aikaa.[5][9]
Lähellä vuorta sen eteläpuolella sijaitsi antiikin aikana Lykosuran kaupunki.
