Pierwsze ślady osadnictwa w regionie Delf pochodzą z okresu neolitu (ok. 4000 p.n.e.) – w jednej z jaskiń na stoku Parnasu odkryto ślady rytualne[1] .

W epoce mykeńskiej na terenie sanktuarium istniała osada i cmentarz, których pozostałości odnaleziono podczas prac archeologicznych[1] . W tamtym okresie funkcjonowało tu sanktuarium bogini – Gei lub Ateny, która udzielała przepowiedni poprzez kapłankę[2]. Czczono tam również innych bogów, prawdopodobnie Posejdona i Dionizosa, oraz święte kamienie – omfalos (pol. „pępek ziemi”) i kamień Kronosa[2]. Mykeńskie Delfy zostały zniszczone przez kamienną lawinę pod koniec epoki brązu[3].

W VIII w. p.n.e. rozwinął się tu kult Apollina, zaczęto budować sanktuarium i zaczęła działać wyrocznia[1] . Pierwsze kamienne świątynie poświęcone Apollinowi i Atenie powstały pod koniec VII w. p.n.e.[1]  W sanktuarium czczono też innych bogów, m.in. Artemidę, Posejdona, Dionizosa, Hermesa, Zeusa Polieusa, Higieję i Ejlejtyję[1] .

Delfy były głównym ośrodkiem Amfiktionii Delfickiej – związku zrzeszającego 12 polis z terytoriów Tesalii i południowo-środkowej Grecji[1] . Organizował on igrzyska pytyjskie i kontrolowała finanse oraz działalność sanktuarium, które w VI w. p.n.e. uzyskało autonomię, pozostając pod ochroną i administracją Amfiktionii[1] . Delfy powiększyły wówczas swoje terytorium, zwiększając swoje wpływy religijne i polityczne[1] . Amfiktionia zwyciężyła w trzech wojnach w obronie interesów sanktuarium – w 580 roku p.n.e., w latach 355–345 p.n.e. oraz w roku 338 p.n.e.[4]

Podczas wojny z Persami w 480 roku p.n.e. Delfy zostały ocalone według legendy dzięki ingerencji Apollina, który zesłał lawinę kamienną, by żołnierze perscy uciekli w panice[5].

Największym poważaniem cieszyły się Delfy w archaicznej Grecji – najlepsze lata wyroczni przypadły na okres VI–IV w. p.n.e.[1]  Wyrocznia delficka uznawana była za najbardziej wiarygodną[1] . Uważano, że udało się przewidzieć wydarzenia związane m.in. z potopem Deukaliona, wyprawą Argonautów i wojną trojańską, a także z zakładaniem kolonii greckich[1] .

W wyroczni zasiadała Pytia, która siedząc na trójnogu, przepowiadała przyszłość[6]. Przez Pytię miał przemawiać Apollin[7]. Jej odpowiedzi były potokiem słów bez związku, które kapłani składali w przepowiednie komponowane heksametrem[6][8]. Proces „inspiracji” Pytii był szeroko debatowany – od halucynogennych oparów wydobywających się ze szczeliny, nad którą miała siedzieć Pytia, przez wdychanie narkotycznych oparów ze spalania suszu roślinnego do opętania przez duchy[9]. Chociaż w strukturze świątyni nie odnaleziono żadnych śladów szczeliny, to badania geologiczne wykazały obecność dwóch uskoków krzyżujących się pod świątynią Apollina oraz spękań podłoża skalnego, z których mogły wydobywać się opary etanu, metanu i etylenu[10]. Początkowo była wybierana tylko jedna Pytia. Później, wraz ze wzrostem prestiżu wyroczni i rosnącym popytem, wybierano dwie[7]. Sława wyroczni sięgała wtedy daleko za granice Grecji[11].

Rozwój racjonalizmu filozoficznego w III wieku p.n.e. osłabił autorytet wyroczni, a sanktuarium zostało podbite przez Etolczyków, którzy zostali wypędzeni przez Rzymian w 189 roku p.n.e.[12] [4]

Igrzyska pytyjskie były igrzyskami panhelleńskimi organizowanymi ku czci Apollina, początkowo co osiem lat, a później co cztery[13]. Igrzyska trwały przez siedem dni i obejmowały konkursy śpiewacze hymnów na cześć Apollina, przedstawienia dramatyczne i komediowe oraz zawody sportowe, w których programie były m.in. dolichos, pięciobój antyczny, pankration czy wyścigi rydwanów[13].

W czasach rzymskich sanktuarium było uprzywilejowane przez niektórych władców, a plądrowane przez innych, w tym przez Sullę w 86 roku p.n.e.[12] .

Oktawian August (63 p.n.e.–14 n.e.) otoczył Delfy ochroną, zreorganizował Amfiktionię i zapoczątkował kult cesarzy w tolosie Ateny Pronaja[14]. Neron (37–68 n.e.) natomiast wywiózł z Delf ponad 500 posągów[14]. Plutarch (ok. 50–125 n.e.), który przez 20 lat był jednym z kapłanów Apollina, próbował reaktywować sanktuarium[14]. Cesarz Hadrian (76–138 n.e.) zasięgał porad wyroczni, a grecki geograf Pauzaniasz (100/110–180 n.e.) odwiedził Delfy z ich wyrocznia podczas swych wędrówek, pozostawiając szczegółowy opis sanktuarium – jego budowli i ponad trzystu posągów[12] .

Wyrocznia została zamknięta na mocy dekretu bizantyjskiego cesarza Teodozjusza z 391 roku zakazującego wróżbiarstwa[15] .

W czasach średniowiecza Delfy nazywane były również Kastri[12] . Wraz z nadejściem chrześcijaństwa Delfy stały się siedzibą biskupią, ale w VI–VII w. zostały opuszczone[12] . W VII w. na ich pozostałościach powstała wioska Kastri[12] . Na przestrzeni wieków ruiny sanktuarium odwiedzało wielu podróżników, m.in. Cyriak z Ankony (1391–1452) w 1436 roku, Jacob Spon (1647–1685) i George Wheler (1651–1724) w 1676 roku[16].