Milos est habitée depuis l’époque néolithique (7000-2800 av. J.-C.).

À l’âge de bronze (2800-1100 av. J.-C.), elle fut un centre très important de la civilisation cycladique, centrée autour de Phylakopi. 

Phylakopi connut son apogée grâce au commerce de l’obsidienne, et son nom caractérisa une période archéologique tout entière.

Les arts se développèrent particulièrement dans l’ancienne Milos, et la céramique atteint un degré de perfection. Les remarquables « amphores de Milos » et le célèbre « cratère de Milos » (640 av. J.-C.) suscitent aujourd’hui encore l’admiration. 

À l’époque hellénistique, de grandes œuvres d’art furent créées dans l’île, comme la statue de Poséidon conservée au Musée Archéologique d’Athènes, et la célèbre Vénus de Milos, aujourd’hui au Louvre.

Théophraste, dans son texte intitulé « Sur les pierres », se réfère à la « terre de Milos » qui, mélangée à la couleur, prolongeait la vivacité des œuvres de peinture. 

L’activité de construction dans l’île est ininterrompue depuis 4 000 ans. Les habitations plus récentes, en général construites sur les anciennes, présentent une architecture particulière et une valeur folklorique. 

Milos possède des musées dignes d’intérêt, comme le musée archéologique, le musée folklorique et historique, le musée ecclésiastique et le musée des minéraux.