Ostrov bol sídlom náboženských kultov už od prehistorických dôb. Podľagréckej mytológie sa tu narodili bohoviaApolón aArtemis a Dilos sa stal jedným z najvýznamnejších miest Apollonovho kultu. Vďaka svojej výhodnej polohe bol odpradávna osídlený (3. tisícročie pred Kr.).
Ako významné kultové miesto sa stal centrom námornejamfiktyónie (náboženský spolok gréckych štátov), ku ktorej patrili iAtény, konali sa tu pravidelne náboženské slávnosti. Po založeníaténskeho námorného spolku bol Dilos zvolený za jeho centrum a spolkovú pokladňu. Ostrov dlho zostal pod vplyvom Atén, ktoré podporovali miestny kult. Za nadvládyMacedónskeho kráľovstva sa stal významným obchodnýmprístavom. V roku166 pred Kr. bol z vôleRíma pripojený opäť k Aténam, ktorých súčasťou zostal do do čiaskresťanstva. Počas prvej vojnyRíma sMithridatom Pontským bol ostrov spustošený a začal upadať.
Od roku1872 tu zásluhouFrancúzskej školy v Aténach prebiehajúarcheologické vykopávky, svojim významom porovnateľné s vykopávkami vOlympii aDelfách. Bola tu objavená rada stavieb datovaných od prehistorických (predmykénske a mykénske sídlisko) i archaických (Terasa levov) period, cez klasické obdobie (Apolónove chrámy a i.) až po významné stavby z dobyhelenizmu (agory, súkromné domy).
Dilos leží v centre súostroviaKyklady vEgejskom mori. Spoločne so susednouRhéniou, od ktorej je oddelený len úzkymprielivom, sa nachádza vo vzdialenosti 2 km od ostrovaMykonos. Má rozlohu 3,5 km². Svahy Délosu sú mierne a najvyšší vrchol Kynthos má výšku 106 m n. m. Jeho jediným vodným tokom jepotok vstaroveku zvaný Inopos. Jehoprístav nikdy nepresiahol priemernú veľkosť a za intenzívnejšiehovetra sa ostrov stáva neprístupným.
Vantickej gréckej mytológii sa Dilos stal miestom narodenia božskej dvojiceArtemis aApolóna. Tí boli deťmiDia (hoci pôvodne boli ich kulty oddelené) atitánkyLétó. Príbeh o ich narodení má niekoľko verzií. Jedna je zaznamenaná v časti ranéhoHymnu na Apolóna. Tato „dilská“ časť je pripisovaná slepémubásnikovi z ostrovaChios, niekedy chybne stotožňovanému sHomérom:
Diova ženaHéra sa dozvedela o záletoch svojho muža a zo strachu z jej hnevu nechcelo žiadne miesto na zemi ani na mori poskytnúť Létó útočisko. Zeus teda Délos, do tej doby voľne plávajúciEgejským morom, ukotvil, aby Létó mohla porodiť svoje dve deti – dvojičky Apolóna a Artemis. Délos jej i tak poskytol útočisko len výmenou za sľub, že si Apolón zriadi na ostrovechrám. Po deviatich dňoch v bolestiach porodila Létó opretá o horuKynthos a držiaca sa posvätnejpalmy a tým sa ostrov stal svätou pôdou.
Udalosť sa odohrala pri brehu maléhojazera, dnes vysušeného, ktoré sa stalo významnou súčasťousvätyne a umožnilo tak moderným archeológom ľahšiu orientáciu.
Iné legendy o vzniku ostrova hovoria, že bol stvorený skokom titánkyAstérie (sestry Letó), ktorá sa vrhla do mora, aby unikla Diovmu prenasledovaniu, aleboPoseidónom, ktorý na Diovu žiadosť uderil svojim trojzubcom a dal vystúpiť dvom skalnatým plošinám – Dilosu aRhénii.
Vďaka výnimočnej polohe v centreKyklád bol Délos osídlený odpradávna. S jeho polohou súvisia i korene náboženského kultu - snáď kultu bohyne matky, ktorej miesto neskôr zaujalaArtemis. O osídlení ostrova odprehistorických dôb svedčia nálezy zvyškov sídlisk. Prvými obyvateľmi ostrovov boli podľaThúkýdidaKárovia, ktorí okolo roku 3000 pred Kr. prišli zMalej Ázie nasledovaníMykénčanmi (podľa tradície vypudil Károvkrétsky kráľMinos) aIónmi. Rané sídla ležali na vrcholu kopcaKynthos. Našlo sa tu nadpriemerné množstvo mykénskej keramiky.
Vneskorej bronzovej doba bola na Délose uctievaná bohyňaArtemis. V čase vznikuOdysey bol už ostrov známy ako rodisko Artemis aApolóna. Okrem týchto dvoch bohov bola na ostrove uctievaná aj ich matkatitankaLétó. Niektoré nálezy naznačujú stotožnenie Létó smykénskou bohyňouBrizo, ale kontinuita kultu nimi nie je uspokojivo doložená. Od8. storočia pred Kr. sa tu konali veľkolepé slávnosti s chválospevmi a športovými súťažami na počesť boha Apolóna. Délos sa stal centromamfiktyónie (politicko-náboženského spolku gréckych obcí) združujúcich iónske obce. S kontrolou nad konaním slávností bol spojený aj istý diel politickej moci.
Počas7. a6. storočia pred Kr. bol ostrov pod vplyvomNaxosu. V súvislosti s kultom Apolóna a Artemis bolo vtedy postavených veľa stavieb, napr. Chrám Naxijských, Terasa levov, Apolónova kolosálna socha, kolonáda Naxijských, aNikandrova socha zasvätená Artemis. V posvätnom prístave boli vybudované móla a iné zariadenia – ide o jedny z najstarších známych v gréckom svete.
Neskôr vzrástol vplyvAtén naKykladské ostrovy. V záujme upevnenia pozície rozkázal okolo roku540 pred Kr. aténskytyranPeisistratos očistiť tento svätý ostrov: ostatky mŕtvych a osoby choré alebo staré boli prevezené na susednúRhéniu. Atény vystriedal okolo roku525 pred Kr.Samos, keď sa za vládyPolykrata zmocnil Rhénie. Polykrates založil tradíciu nových slávností a Rhéniu zasvetil Apolónovi, pripojac ju tým k Délosu.
V roku478 pred Kr. sa oficiálne sformovalDélsky spolok. Tak moderní historici pomenovali alianciu gréckych mestských štátov, ktorej cieľom bol boj protiPeržanom, a ktorých aj definitívne vypudili z Grécka. Pokladňa spolku kontrolovaného Aténami bola zverená Délosu, a odohrávali sa tu aj rokovania zástupcov spolku. Ostrov sa potom dostal pod úplnú dominanciu Atén. Veľa kultúrnych pokladov bolo v roku454 pred Kr. odvezených do Atén, keď tam bola preložená aj spolková pokladňa.
Počaspeloponézkej vojny vypukol v Aténachmor, ktorý bol považovaný za Apolónov hnev, a preto Aténčania dali ostrov v roku426 pred Kr. opäť očistiť. Na Rhéniu boli premiestnené všetky hroby, okrem hrobov prvých kolonistov, ktoré boli posvätné. V duchu tohto očistenia bolo zakázané na ostrove sa narodiť i umrieť a starí, umierajúci ľudia a tehotné ženy museli z ostrova odísť.
Skutočným cieľom však bolo získanie absolútnej kontroly nad ostrovom a preto v roku422 pred Kr. Atény rozkázali vyhostiť všetkých stálych obyvateľov ostrova a ujali sa organizácie délských slávností –Dilií, konajúcich sa každých päť rokov. Procesie pútnikov boli sprevádzané hudbou a tancom a konali sa umelecké a športové sútaže a preteky konských záprahov. Koncentrácia ľudí tiež umožňovala čulú obchodnú činnosť.
Pod vplyvomMacedónskej ríše si ostrov naďalej udržal svoj náboženský význam, ale i obchod nadobudol na význame. V tom období žilo na ostrove okolo 25 000 obyvateľov. Obchodovalo sa tu sobilím,olejom,vínom a sotrokmi. Pre potreby obchodníkov prichádzajúcich z celéhoStredomoria boli nad mestom vztýčené nové svätyne zasvätenéegyptským,sýrskym,fenickým a ďalším božstvám.
Keď sa oblasti zmocniliRimania vrátili v roku166 pred Kr. svätyňu aj ostrov pod správu Atén a vyhlásili ho za slobodný prístav, v snahe vytvoriť konkurenciu im vzdorujúcemuRodosu. Aténčania vypudili miestne obyvateľstvo. Vzniknutý priestor bol zaplnený nielen prisťahovalcami zAtiky, ale aj kupcami z celého Stredomoria. Vtedy sa Dilos, ležiaci na prirodzenej spojnici ciest zMalej Ázie aČiernomoria doGrécka a naApeninský polostrov, stal jedným z najvýznamnejších stredomorských prístavov.
Definitívny úpadok ostrova začal za vojny medzi Rímom aPontosom. Vojsko kráľaMithridata Pontského v roku88 pred Kr. vtrhlo na ostrov, pobilo 20 000 mužov, ženy a deti odvlieklo do väzení a otroctva a mesto poničilo. Ostrov bol ešte raz vyplienený námornými lupičmi v roku69 pred Kr. Procesia k Apolónovej svätyni sa zmenšila a obchod sa z dôvodu činnosti pirátov už neobnovil. PodľaPausania zostali na ostrove len strážcovia svätyne. V obdobícisára Hadriána sa Atény neúspešne pokúsili ostrov predať.