Η αρχαία Μητρόπολη βρισκόταν στους πρόποδες των Aγράφων, στη θέση της σημερινής ομώνυμης κωμόπολης με παλαιότερη ονομασία «Παλιόκαστρο», σε απόσταση 9 χλμ. δυτικά της Καρδίτσας. Την ταύτιση της οφείλουμε στην επιγραφή «ΠΟΛΙΣ ΜΗΤΡΟΠΟΛΙΤΩΝ» που βρίσκεται σε λίθο στη γωνία ενός παλιού σπιτιού μέσα στη σύγχρονη Μητρόπολη.

Η αρχαία Μητρόπολη δημιουργήθηκε στις αρχές μάλλον του 4ου αι. π. Χ., σύμφωνα με τις αρχαίες φιλολογικές πηγές, από το συνοικισμό τριών μικρών οικισμών της περιοχής. Υπήρξε μία από τις τρεις πιο σημαντικές και ισχυρές τειχισμένες αρχαίες πόλεις στα όρια του νομού Καρδίτσας. Κατά τον Στράβωνα περιλαμβανόταν στη διοικητική διαίρεση της τετράδας Εστιαιώτιδας και μαζί με τις πόλεις Τρίκκη, Πέλιννα και Γόμφους σχημάτιζε τετράπλευρο.

Η πρώτη μαρτυρία για την πόλη γίνεται σε επιγραφή από τους Δελφούς, που χρονολογείται περί το 360 π. Χ. Τη μεγαλύτερη ανάπτυξη φαίνεται πως γνώρισε κατά την ελληνιστική και ρωμαϊκή εποχή. Η πόλη συμμετείχε ενεργά στο Κοινό των Θεσσαλών, είχε μεγάλη δύναμη κατά τα τέλη του 3ου και τις αρχές του 2ου αι. π. Χ., ενώ από την αρχαία φιλολογική παράδοση πληροφορούμαστε ότι το 198 π. Χ. οι Μητροπολίτες, απέκρουσαν τους Αιτωλούς. Κατά τη διάρκεια του ρωμαϊκού εμφυλίου πολέμου (48 π. Χ.), ο Ιούλιος Καίσαρας κατέλαβε τη Μητρόπολη, χωρίς να την καταστρέψει. Τον 6ο αι. μ. Χ. ο Ιουστινιανός επισκεύασε τα τείχη της πόλης.

Οι Μητροπολίτες λάτρευαν ως μία από τις κυριότερες δημόσιες θεότητές τους την Αφροδίτη, ενώ ιερό της θεάς πρέπει να υπήρχε στο κέντρο της πόλης. Από ανασκαφικά ευρήματα,(επιγραφές – νομίσματα), είναι γνωστή η λατρεία του Δία, του Διόνυσου και του Απόλλωνα.

Η πρώτη νομισματική περίοδος της πόλης ανάγεται στις αρχές του 4ου αι. π. Χ.. Τον 3ο αι. π. Χ. συνεχίζονται οι αργυρές και χάλκινες νομισματικές κοπές. Τα νομίσματα της πόλης στην πίσω όψη τους μαζί με τις παραστάσεις φέρουν και επιγραφές, όπως ΜΗΤΡΟΠΟΛΙΤΩΝ, ΜΗΤΡΟΠΟΛΕΙΤΩΝ ή ΜΗΤΡΟ.

Στα νομίσματα απεικονίζονται διάφορες παραστάσεις, όπως γενειοφόρος κεφαλή (ποτάμια θεότητα), ο θεός Διόνυσος όρθιος ή η θεά Αφροδίτη καθισμένη σε βράχο, κεφαλή της Αφροδίτης και δεξιά της Νίκη ή ο Απόλλων που παίζει λύρα, η Αφροδίτη Καστνιήτις όρθια με Έρωτα ή κεφαλή της Αφροδίτης με περιστέρι που πετά ή κεφαλή του Απόλλωνα ή το εμπρόσθιο τμήμα ταύρου αποδομένο με ανθρώπινη κεφαλή.

Στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο Αθηνών κατά το παρελθόν, είχε μεταφερθεί ο λεγόμενος θησαυρός του «Παλαιοκάστρου», δηλαδή της Μητρόπολης. Τις τελευταίες δεκαετίες κατά τη διάρκεια των σωστικών ανασκαφικών εργασιών, τόσο σε οικόπεδα ιδιωτών, όσο και στο πλαίσιο δημόσιων έργων, έχουν αποκαλυφθεί πολλά αρχαιολογικά στοιχεία από την αρχαία Μητρόπολη.