I romertiden ble grotten brukt som det personlige svømmehullet til keiser Tiberius så vel som et marintempel. Tiberius flyttet fra den romerske hovedstaden til øya Capri i år 27 e.Kr. Under Tiberius regjeringstid ble grotten dekorert med flere statuer, samt hvileområder rundt hulkanten. Tre statuer av de romerske sjøgudene Neptun og Triton ble gjenopprettet fra gulvet i grotten i 1964 og vises nå kl. et museum i Anacapri. Syv statuer ble også hentet fra grottegulvet i 2009. Dette antyder at det er minst fire statuer til på hulens bunn. Hulen ble beskrevet av den romerske historikeren Plinius den eldre som befolket av Triton som «lekte på et skall». De nå manglende armene på den gjenopprettede Triton-statuen – vanligvis avbildet med en konkylie, antyder at statuene som ble gjenopprettet i 1964 er de samme statuene Plinius den eldre så i det 1. århundre e.Kr. I følge rekonstruksjoner av den opprinnelige blå grotten, kan en sverm av Triton-statuer ledet av en Neptun-statue ha stått i hulene. Miljøvernforeningen Marevivo tar sikte på å gjenopprette den blå grotten til sin eldgamle prakt ved å plassere identiske kopier av statuene der de opprinnelig sto i grotten. Dette prosjektet blir utført i samarbeid med den arkeologiske tilsynet med Pompeii.
På baksiden av hovedgrotten til den blå grotten fører tre sammenhengende kanaler til Sala dei Nomi, eller «Room of Names» , oppkalt etter graffitiunderskriftene som besøkende har lagt igjen gjennom århundrene. Ytterligere to passasjer fører dypere inn i klippene på siden av øya. Man trodde at disse passasjene var eldgamle trapper som førte til keiser Tiberius palass. Passasjene er imidlertid naturlige så smale og ender deretter lenger.
I løpet av 1700-tallet var grotten kjent for lokalbefolkningen. som Gradola, etter det nærliggende landingsplassen til Gradola. Den ble unngått av sjømenn og øyboere fordi den sies å være bebodd av hekser og monstre. Grotten ble deretter «gjenoppdaget» av publikum i 1826, med besøk av den tyske forfatteren August. Kopisch og hans venn Ernst Fries, som ble ført til grotten av den lokale fiskeren Angelo Ferraro.