Τα παλαιότερα ευρήματα στην περιοχή των Δελφών χρονολογούνται στη νεολιθική εποχή (4000 π.Χ.) και προέρχονται από το Κωρύκειο Άντρο, σπήλαιο στον Παρνασσό, όπου τελούνταν οι πρώτες λατρείες. Εντός των ορίων του ιερού βρέθηκαν κατάλοιπα μυκηναϊκού οικισμού και νεκροταφείου. Τα ίχνη κατοίκησης είναι ελάχιστα και πολύ αποσπασματικά μέχρι τον 8ο αι. π.Χ., περίοδο κατά την οποία επικράτησε οριστικά η λατρεία του Απόλλωνα και άρχισε η ανάπτυξη του ιερού και του μαντείου.

Προς το τέλος του 7ου αι. π.Χ. οικοδομήθηκαν οι πρώτοι λίθινοι ναοί, αφιερωμένοι ο ένας στον Απόλλωνα και ο άλλος στην Αθηνά, που επίσης λατρευόταν επίσημα, με την επωνυμία «Προναία› ή «Προνοία› και είχε δικό της τέμενος.

Σύμφωνα με φιλολογικές μαρτυρίες και αρχαιολογικά ευρήματα, στους Δελφούς λατρεύονταν, ακόμη, η Άρτεμις, ο Ποσειδώνας, ο Διόνυσος, ο Ερμής, ο Ζευς Πολιεύς, η Υγεία και η Ειλειθυία.

Με το ιερό συνδέεται ο θεσμός της αμφικτυονίας, της ομοσπονδίας από δώδεκα φυλές της Θεσσαλίας και της Στερεάς, που αποτελούσε αρχικά θρησκευτική ένωση, ενώ αργότερα απέκτησε και πολιτική σημασία. Η δελφική αμφικτυονία είχε τον έλεγχο της περιουσίας και λειτουργίας του ιερού, αφού όριζε τους ιερείς και τους άλλους αξιωματούχους, εκλέγοντάς τους πάντα από κατοίκους των Δελφών. Υπό την προστασία και τη διοίκησή της τον 6ο αι. π.Χ. το ιερό εδραίωσε την αυτονομία του έναντι των διεκδικητών του (Α΄ Ιερός πόλεμος), αύξησε την πανελλήνια θρησκευτική και πολιτική επιρροή του, μεγάλωσε σε έκταση και αναδιοργάνωσε τα Πύθια, τους δεύτερους σε σημασία πανελλήνιους αγώνες μετά τους Ολυμπιακούς, που τελούνταν κάθε τέσσερα χρόνια.

Η περίοδος από τον 6ο έως τον 4ο αι. π.Χ. συμπίπτει με τη μεγάλη ακμή του δελφικού μαντείου. Οι χρησμοί του, που θεωρούνταν οι πιο αξιόπιστοι, εκφράζονταν από την Πυθία, ιέρεια του μαντείου, και ερμηνεύονταν από τους ιερείς του Απόλλωνα. Πόλεις, ηγεμόνες και απλοί άνθρωποι έσπευδαν να συμβουλευθούν το θεό και εξέφραζαν την ευγνωμοσύνη τους με λαμπρά αναθήματα, που σταδιακά κατέκλυσαν το ιερό.

Η φήμη του μαντείου έφθασε στα πέρατα του κόσμου και η έναρξη της λειτουργίας του χανόταν στα βάθη της αρχαιότητας και του μύθου.

Πιστεύεται ότι το δελφικό μαντείο διατύπωσε καθοριστικές προβλέψεις σχετικά με τον κατακλυσμό του Δευκαλίωνα, την Αργοναυτική εκστρατεία και τον Τρωικό πόλεμο, ενώ βεβαιωμένος είναι ο σπουδαίος ρόλος της γνωμοδότησής του στην ίδρυση των ελληνικών αποικιών.

Ακριβώς, όμως, το γόητρο και η ισχύς των Δελφών προκάλεσαν δύο ακόμη Ιερούς Πολέμους, στα μέσα του 5ου και στα μέσα του 4ου αι. π.Χ. Κατά τον 3ο αι. π.Χ. μία νέα πολιτική και στρατιωτική δύναμη εμφανίζεται στο προσκήνιο, οι Αιτωλοί, που εκφράζουν τη δυναμική τους παρουσία στο ιερό με διάφορα αναθήματα.

Κατά την περίοδο της ρωμαϊκής κυριαρχίας (μετά το 168 π.Χ.) οι Δελφοί άλλοτε ευνοήθηκαν και άλλοτε λεηλατήθηκαν από τους αυτοκράτορες, όπως από το Σύλλα το 86 π.Χ

Η παρακμή του μαντείου επήλθε με το φιλοσοφικό κίνημα του ορθολογισμού τον 3ο αι. π.Χ., ωστόσο, το τυπικό στη λειτουργία του έμεινε αναλλοίωτο έως το 2ο αι. μ.Χ., την εποχή του Αδριανού. Τότε το επισκέφθηκε ο περιηγητής Παυσανίας, ο οποίος κατέγραψε λεπτομερώς πάρα πολλά κατάλοιπα κτιρίων, επιγραφών και γλυπτών.

Η διεξοδική περιγραφή του συνέβαλε σημαντικά στην ανασύνθεση του χώρου. Το 394 μ.Χ. δόθηκε οριστικό τέλος στη λειτουργία του μαντείου με διάταγμα του βυζαντινού αυτοκράτορα Θεοδοσίου Α΄.

Με την επικράτηση του Χριστιανισμού οι Δελφοί έγιναν έδρα επισκοπής, αλλά εγκαταλείφθηκαν στις αρχές του του 7ου αι. μ.Χ., εποχή επέλασης των Σλάβων.

Σταδιακά το αρχαίο ιερό επιχώσθηκε και καλύφθηκε ενώ, πολύ αργότερα, πάνω στα θαμμένα ερείπιά του εγκαταστάθηκε ένα ολόκληρο χωριό, το Καστρί, που στους νεότερους χρόνους δέχθηκε τις επισκέψεις των αρχαιόφιλων περιηγητών.