Целых девять дней несчастная Лето не могла разрешиться от бремени. Страдая от невыносимых предродовых схваток, от тяжести своего божественного чрева, титанида умоляла собравшихся на Делосе олимпийских богинь помочь ей. Они же не смели гневить ревнивую Геру. Наконец посланница богов, легкокрылая Ирида, уговорила Геру отпустить на остров Илифию, покровительницу родов. Тогда Лето встала на колени, обхватила руками ствол финикового дерева и родила сначала Артемиду, а затем Аполлона. Вмиг ослепительный свет залил остров, белоснежные лебеди семь раз облетели его, и в воздухе зазвучала божественная музыка. Миф гласит, что с тех пор остров перестал двигаться по волнам и явился во всей своей красоте, за что был назван Делосом, то есть новоявленным. Удерживают же этот кусочек суши на месте уходящие в морскую пучину колонны, закрепленные толстыми цепями.
Греки свято чтили Аполлона и Артемиду. На острове в их честь было воздвигнуто множество святилищ, а со временем и сам остров стал священным местом. Ежегодно в честь Аполлона здесь проводились спортивные состязания и фестиваль искусств. К 700 году до н. э. Делос превратился в настоящий центр паломничества. Слава острова была настолько велика, что даже враги эллинов не смели грабить обитель Аполлона: во время греко-персидских войн в V веке до н. э. персы не только не тронули Делос, но еще и принесли богатые жертвы одному из самых почитаемых греческих богов.
После греко-персидских войн остров стал центром Делосского союза. В него вошли приморские и островные греческие государства, которые должны были выставлять в союзный флот корабли, оснащенные и экипированные, или платить денежные взносы — форос. На острове хранилась союзная казна, но заведовали ею афинские должностные лица.
Во второй половине VI веке до н. э. правивший в Афинах тиран Писистрат приказал убрать все захоронения с той части острова, которая была видна от храма, чтобы не осквернять священную землю. Человеческие останки вместе с заупокойными дарами из могил были перенесены на ближний, более крупный остров Рения, и захоронены в общей могиле, где их позже обнаружили археологи. Повторное «очищение» острова было проведено афинянами в 426 году до н. э., и тогда же был издан закон, которым на Делосе запрещалось рожать и умирать. После отпадения от Афин делосцы отдались под покровительство спартанцев.
Особенно пышно расцвел остров в 146 году до н. э., после того как римские завоеватели в отместку жителям Родоса объявили Делос свободным от пошлин портом. С этого момента остров приобрел статус столицы торговли в Эгейском море. Богатые торговцы и судовладельцы стали стекаться туда со всех уголков Средиземноморья: из Греции и Италии, из Египта и Палестины, из Сирии и Малой Азии, за ними на остров Аполлона приезжали зодчие, актеры, поэты, художники. На священном острове среди храмовых колонн вырастали роскошные виллы, украшенные мозаикой и росписью.
Древние постройки на острове раскинулись на громадной территории. Самая известная из них — Терраса львов, которые охраняют Священное озеро, где, по преданию, родился бог Аполлон. В VII веке до н. э. здесь стояли девять мраморных львов, подаренных жителями Наксоса. Пять статуй, которые были найдены при раскопках, возвращены на постаменты, шестую увезли в Венецию еще в XVII веке. Оригиналы находятся в музее, а высохшее озеро стерегут их копии в натуральную величину.
С северо-востока храм Аполлона окружали выстроенные по дуге пять небольших зданий (вероятно, сокровищницы, где хранились приношения). Здесь же располагался особый священный участок Артемиды, храм которой построили во II веке до н. э. над более древним святилищем. Рядом с храмом находилась могила двух гиперборейских (северных) дев. Согласно мифу, дев было четыре; они пришли на остров из северных краев, чтобы помочь Лето при родах, и остались на острове в качестве первых жриц.
Осенью 1946 года на территории храма Аполлона был найден клад изделий из золота, слоновой кости и бронзы, в котором находились предметы микенской эпохи (1400–1200 гг. до н. э.). Это самые древние из сделанных на Делосе находок, связанных со святилищем.
К востоку от храма Аполлона расположено длинное здание необычной архитектуры, именуемое «портиком Быков», а вдоль северной стороны священного участка высится длинная колоннада, построенная одним из македонских царей. Между озером и гаванью около 210 года до н. э. была возведена уникальная многоколонная базилика. Еще дальше от озера на север — развалины стадиона и гимнасия. К югу от священного участка располагаются жилые кварталы. Некоторые дома были украшены прекрасными мозаиками и росписями, многие из них сохранились, например, мозаики в Доме дельфинов и мозаика, изображающая Диониса. На южной окраине района в начале III века до н. э. был выстроен театр под открытым небом. Амфитеатр превратился в развалины, но хорошо сохранилась окружавшая его мраморная стена, а фундамент сцены и орхестры позволяет восстановить первоначальный план здания.