Fondée au IIe siècle av. J.-C. par Eumène II, roi de Pergame, la cité antique de Hiérapolis se trouve au sommet de la butte de Pamukkale, dominant la plaine de 70 mètres. Elle se développa grâce à l'exploitation de ses sources thermales. Hiéra était le nom de la femme de Télèphe, fondateur légendaire de Pergame. La ville était dédiée à Pluton et à Apollon, qui avait un oracle dans les sous-sols du temple d'Apollon.

En -133, la cité, avec le royaume de Pergame, passa sous autorité romaine. C'est donc par les Romains que la plupart des bâtiments furent édifiés, après la destruction complète de la ville par un violent séisme, en 60. De nombreuses constructions furent réalisées ou retravaillées durant les IIe et IIIe siècles, surtout pendant le règne de Septime Sévère (193-211) : le théâtre, des thermes, un gymnase et enfin un rempart avec 28 tours carrées et deux portes. D'autres portes, construites à la fin du Ier siècle se retrouvaient ainsi à l'intérieur du rempart. À cette époque, on estime que la ville abritait quelque 100 000 habitants, dont une importante communauté juive, venue de Mésopotamie au Ier siècle av. J.-C. et de Palestine ultérieurement.
Constantin fit de la ville la capitale de la région phrygienne.

 Hiérapolis - tombeaux antiques dans les concrétions de Pamukkale.

La cité se développa encore à l'époque chrétienne. Le premier évêque en fut Papias auteur de cinq livres d’Exégèses des paroles du Seigneur. Un martyrium y fut érigé à la fin du Ve siècle ou au début du VIe en l'honneur de saint Philippe qui y fut crucifié en 80, et en 2011, une équipe d’archéologues italiens dirigée par Francesco d’Andria estime avoir découvert sa tombe[1]. En 531, l'empereur byzantin Justinien éleva l'évêque de Hiérapolis au rang de métropolitain. Plusieurs églises furent implantées, parfois dans des bâtiments préexistants. En particulier, les thermes furent transformés en basilique chrétienne.

Au début du VIIe siècle, la ville fut dévastée par les armées persanes et par un tremblement de terre.

Le déclin de Hiérapolis se produisit surtout au XIIe siècle : les Seldjoukides du sultanat de Konya en prirent le contrôle. Puis, en 1190, elle fut conquise par les Croisés conduits par Frédéric Barberousse. La cité fut complètement abandonnée à la fin du XIVe siècle, et un nouveau tremblement de terre acheva de la détruire en 1554.

Hiérapolis fut d'abord fouillée par l'archéologue allemand Carl Humann en juin et juillet 1887[2]. À partir de 1957, des scientifiques italiens, sous la conduite de Paolo Verzone, entreprirent de nouvelles fouilles et un long et remarquable travail de restauration. Beaucoup de statues et de frises furent toutefois emportées à Londres, Rome et Berlin. Mais un musée fut créé en 1970 sur le site, dans les anciens thermes.