I romertiden blev grotten brugt som det personlige svømmehul hos kejser Tiberius såvel som et marintempel. Tiberius flyttede fra den romerske hovedstad til øen Capri i 27 e.Kr. Under Tiberius regeringstid blev grotten dekoreret med flere statuer samt hvileområder rundt om hulens kant. Tre statuer af de romerske havguder Neptun og Triton blev hentet fra gulvet i grotten i 1964 og vises nu kl. et museum i Anacapri. Syv statuer med statuer blev også hentet fra grottegulvet i 2009. Dette antyder, at der er mindst fire yderligere statuer, der ligger på hulens bund. Hulen blev beskrevet af den romerske historiker Plinius den ældre som befolket med Triton “spiller på en skal”. De nu manglende arme på den gendannede Triton-statue – normalt afbildet med en konkylie-skal, tyder på, at statuerne, der blev genvundet i 1964, er de samme statuer, som Plinius den Ældre så i det 1. århundrede e.Kr. Ifølge rekonstruktioner af den oprindelige blå grotte kan en sværm af Triton-statuer ledet af en Neptun-statue muligvis have stået i hulens vægge. Miljøorganisation Marevivo sigter mod at genoprette den blå grotte til sin gamle herlighed ved at placere identiske kopier af statuerne, hvor de oprindeligt stod i grotten. Dette projekt gennemføres i samarbejde med den arkæologiske overvågning af Pompeji.
Bag på hovedgrotten i den blå grotte fører tre forbindelsesveje til Sala dei Nomi eller “Navnesalen” , opkaldt efter graffitiunderskrifterne, som de besøgende har efterladt gennem århundrederne. Yderligere to passager fører dybere ind i klipperne på siden af øen. Man troede, at disse passager var gamle trapper, der førte til kejser Tiberius palads. Passagerne er imidlertid naturlige, at de er smalle og derefter ender længere.
I det 18. århundrede var grotten kendt af lokalbefolkningen. som Gradola, efter det nærliggende landingssted for Gradola. Det blev undgået af søfolk og øboere, fordi det siges at være beboet af hekse og monstre. Grotten blev derefter “genopdaget” af offentligheden i 1826 med besøg af den tyske forfatter August Kopisch og hans ven Ernst Fries, som blev ført til grotten af den lokale fisker Angelo Ferraro.