Archeologické nálezisko sa nachádza sa na južnej strane ostrova medzi dedinkou Akrotiri a slávnou Červenou plážou. Výkopové práce začali v 70. rokoch 19. storočia pod záštitou Francúzskej archeologickej školy sídliacej v Aténach. V roku 1866 počas výkopových prác sa náhodne podarilo objaviť prvé stopy starodávneho osídlenia.
V roku 1967 sa výskumu ujal grécky profesor archeológie Spyridon Marinatos, ktorý sa najviac zaslúžil o súčasné poznanie tohto významného archeologického miesta. Počas prác bolo odkryté mestečko kykladskej kultúry, ktoré sa tu nachádzalo asi 4000 rokov pred n.l. Z tohto obdobia boli nájdené známe fresky boxujúcich chlapcov, rybára, opice alebo flotily. V dobe svojho najväčšieho rozmachu malo mesto prepracovaný kanalizačný systém, viacpodlažné budovy, ktoré zdobili nádherné maľby a fresky. Nájdené dôkazy poukazujú na vyspelosť a prosperitu mesta.
V roku 1600 pred n.l. však pulzujúci život v meste prerušilo silné zemetrasenie, ktoré prinútilo obyvateľov utiecť. Nasledovala obrovská sopečná erupcia, jedna z najväčších v dejinách, kedy na mesto dopadlo obrovské množstvo popola a paradoxom je, že práve vďaka popolu zostalo mesto neporušene zakonzervované až dodnes. Práve pre podobný osud je Akrotiri často prirovnávané ku gréckym Pompejám. Na rozdiel od rímskych Pompejí sa však v Akrotiri nenašli žiadne ľudské telá a ani iné cennosti. Predpokladá sa, že obyvateľom sa podarilo včas utiecť. Vedeli obyvatelia vopred o blížiacej sa katastrofe? A kam sa im podarilo utiecť? Tieto a mnohé ďalšie otázky zostávajú stále pod rúškom tajomstva.
Po smrti profesora Spyridona Marinatosa v roku 1974 prevzal výkopové práce profesor Christos Doumas. Archeologické práce pokračujú pod jeho vedením dodnes. Archeologické nálezisko dostalo pomenovanie po dedinke, ktorá sa nachádza na jeho upätí - Akrotiri. Pôvodný názov zničeného mesta zatiaľ nie je známy.