Die anfängliche Einschätzung des Ausmaßes der verborgenen Stadt war schlichtweg erstaunlich. Die unterirdische Anlage hatte achtzehn Ebenen und war mit verschiedenen Einrichtungen wie Kirchen, Schulen und Ställen ausgestattet. Sie bot Platz für etwa 20.000 Einwohner. Die Stadt, die Derinkuyu genannt wurde, war über Hunderte von Jahren verlassen gewesen. Laut Archäologen des örtlichen Kulturministeriums stammt der Ursprung der Stadt wahrscheinlich aus dem 8. oder 7. Jahrhundert v.Chr.
Bei dem Bau der Stadt wurde hauptsächlich Tuffstein verwendet, ein weiches vulkanisches Gestein aus vulkanischer Asche. Ein Manuskript aus dem Jahr 370 v.Chr., das anscheinend auf die unterirdische Stadt hinweist, beschreibt, dass die Häuser genügend Platz für Familien sowie zur Lagerung von Tieren und Lebensmitteln boten. Diese Entscheidung für Stein war vermutlich auf die Möglichkeit zurückzuführen, Lebensmittel zu lagern.
In der byzantinischen Periode, die von 395 n.Chr. bis 1453 n.Chr. dauerte, entwickelte sich Derinkuyu zu einer labyrinthischen Welt mit unzähligen Tunneln und Räumen. Dieses unterirdische Netzwerk hatte eine Fläche von 445 Quadratkilometern und umfasste auch Brunnen, Wasserkanäle und versteckte Durchgänge. Diese ausgedehnte unterirdische Infrastruktur verfügte über runde Steintüren, die von innen verschlossen werden konnten, und Durchgänge, die so eng waren, dass nur eine Person passieren konnte. Dies war ein strategischer Schachzug, um mögliche Eindringlinge zu verhindern.
Die Tunnel und Räume dienten als Zufluchtsort für die ersten Christen, die der römischen Verfolgung entkamen, während Muslime dort während der Arabisch-Byzantinischen Kriege von 780 und 1180 Schutz suchten. Die unterirdische Stadt war jahrhundertelang ein sicherer Zufluchtsort für viele. Die bemerkenswerte Entdeckung wird heute als einer der größten archäologischen Schätze der Türkei angesehen.