Η Φυλακωπή, εκτός από σημαντικό κέντρο του Κυκλαδίτικου πολιτισμού, θεωρείται και μία από τις πρώτες πόλεις της Ευρώπης με ιστορία άνω των 1500 χρονών.
Ο οικισμός άρχισε να κατοικείται ήδη από το 3000π.Χ, έχοντας διανύσει τρεις ιστορικές περιόδους.

Στην 1η ιστορική περίοδο (2300-2000 π.Χ) ο οικισμός είναι περίπου 200 μέτρων, δεν διαθέτει οργανωμένη ρυμοτομική διάταξη, αλλά παρουσιάζει ένα οργανωμένο νεκροταφείο. Παράλληλα, εκείνη την περίοδο αποκαλύπτεται η χρήση της πέτρας και πολλαπλασιάζονται οι εξαγωγές οψιδιανού.

Στη 2η περίοδο (2000-1600 π.Χ) κτίζονται τείχη για προφύλαξη από τυχόν επιδρομές, ενώ τα σπίτια βρίσκονται σε κλιμακωτή διάταξη πάνω στο λόφο. Σε αυτή την περίοδο εξελίχθηκε ιδιαίτερα η κεραμική τέχνη. Η περίοδος αυτή τελειώνει με την καταστροφή της Φυλακωπής, πιθανότατα από φωτιά , ενώ με το χτίσιμο του τρίτου οικισμού, ξεκινάει η 3η ιστορική περίοδος (1600π.Χ.-1110π.Χ).

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου η Φυλακωπή παρουσιάζει οργανωμένο, σύνθετο ρυμοτομικό σχέδιο, οχύρωση με ψηλά κυκλώπεια τείχη πάχους άνω των 6 μέτρων και μεγαλύτερα σπίτια, κάποια εκ των οποίων και διώροφα. Στην αρχή αυτής της περιόδου η επίδραση του μινωικού πολιτισμού ήταν έντονη (βρέθηκαν τμήματα πλάκας με εγχάρακτη τη Μινωική Γραμμική Α). Περίπου το 1400 χτίζεται ένα ανάκτορο Μυκηναϊκού τύπου με πολλά δωμάτια και ένα ιερό δύο δωματίων. Επίσης παράγονται έργα υψηλής γλυπτικής και κεραμικής τέχνης, με σημαντικότερο την «Κυρά της Φυλακωπής». Από το 1200π.Χ. η πόλη της Φυλακωπής σταματάει να αποτελεί εμπορικό κέντρο και αρχίζει να παρακμάζει μέχρι να εγκαταλειφθεί τελείως το 1100π.Χ.