Les excavacions de l'era soviètica han demostrat que la zona de Vardzia va ser habitada durant l'edat del bronze i va indicar l'abast de la cultura de Trialètia. Els assentaments de coves com la d'Uplistsikhe es coneixen al llarg del riu Kura des de almenys el segle V aC, mentre que l'arquitectura rupestre en el context del cristianisme georgià es coneix des de Zedazeni i Garedzhi, del segle VI aC, i més localment de Vanis Kvabebi, Cholta i Margastani, del segle viii.[1] A Vardzia s'han identificat quatre fases de construcció diferents: la primera durant el regnat de Giorgi III de Geòrgia (1156–1184), quan es va establir el lloc i es van excavar les primeres cases cova; el segon entre la seva mort i el matrimoni de la seva filla i successora Tamara el 1186, quan es va tallar i decorar l'església de la Dormició; el tercer des d'aquesta data fins a la batalla de Basians, c.1203, durant els quals es van construir molts més habitatges, així com les defenses, el subministrament d'aigua i la xarxa de rec; mentre que el quart va ser un període de reconstrucció parcial després de forts danys en el terratrèmol de 1283.[1]

Diverses fonts documentals complementen els coneixements derivats del teixit físic del lloc. La col·lecció de cròniques conegudes com a Cròniques georgianes fa referència a Tamara, que va erigir una església per albergar la icona de la marededeu de Vardzia després de rebre ajuda divina en les seves campanyes, abans de traslladar el monestir de l'Alt o de Zeda Vardzia. Es diu que Tamara va partir de Vardzia durant la seva campanya contra els musulmans, i la seva victòria a Basià se celebra en els Himnes en honor de la Mare de Déu de Vardzia per Ioane Shavteli. Les Cròniques georgianes relaten també com Vardzia va escapar de les conquestes mongoles a la dècada de 1290. El cronista persa safàvida Hasan Bey Rumlu descriu Vardzia com una «meravella», «inexpugnable com la paret d'Alexandre el Gran», abans de relatar el saqueig dels perses amb Tahmasp I el 1551; una nota gairebé contemporània a l'Evangeli de Vardzia ens explica la seva repatriació en un basar persa. Després de l'arribada dels otomans el 1578, els monjos van partir i el lloc va ser abandonat.[1]