Το Αμυκλαίον ακμάζει σε όλες σχεδόν τις φάσεις της προϊστορικής περιόδου. Οι ανασκαφές έδειξαν την ύπαρξη οικισμού της Μεσοελλαδικής περιόδου (2000-1600 π.Χ.) πάνω στο λόφο. Κατά την Μυκηναϊκή εποχή (1600-1100 π.Χ.) η θέση παίρνει λατρευτικό χαρακτήρα, όπως πιστοποιούν τα πολυάριθμα ειδώλια που ήλθαν στο φως. Από την Αρχαϊκή έως και την Ρωμαϊκή περίοδο, το Αμυκλαίον αποτελεί σημαντικό πολιτικό και θρησκευτικό κέντρο της Σπάρτης. Η σημαντικότατη σπαρτιατική γιορτή Υακίνθια που τελείται στο Αμυκλαίον συμβολίζει την πολιτική συμφιλίωση της Δωρικής Σπάρτης (Απόλλων) με τον προδωρικό πληθυσμό των Αμυκλών (Υάκινθος).

Πρώτος ανασκαφέας του ιερού ήταν ο αρχαιολόγος Χρ. Τσούντας, το 1889-90, ο οποίος αποκάλυψε κτιστό ανάλημμα και τον περίβολο του ναού. Στα ΝΔ της νεώτερης εκκλησίας της Αγίας Κυριακής ανασκάφηκε ημικυκλικό θεμέλιο με ορθογώνια κατασκευή στο εσωτερικό, που ο Τσούντας θεώρησε ως βάθρος του αγάλαμτος του Απόλλωνος.

Η ανασκαφή συνεχίστηκε το 1904 από τον Α. Furtwaengler και τον αρχιτέκτονα E. Fiechter (1904), και το 1907 από τον Α. Σκιά, ο οποίος μετακίνησε την εκκλησία της Αγίας Κυριακής για να συμπληρωθεί η ανασκαφή και να ελευθερωθούν τα αρχιτεκτονικά μέλη του θρόνου. Κατά την ανασκαφή αυτή εξακριβώθηκε ότι ο θρόνος βρισκόταν κάτω από το εκκλησάκι της Αγίας Κυριακής. Η ανασκαφή συνεχίστηκε το 1924 από τον E. Buschor και τον W. von Massow και επιβεβαιώθηκε η χρήση του χώρου ως λατρευτικού ήδη από τα ύστερα μυκηναϊκά χρόνια. Πολλά αρχιτεκτονικά μέλη από τον "Θρόνο" του Βαθυκλέους αναγνώρισε, ταύτισε και δημοσίευσε ο ΄Α. Δεληβορριάς το 1968.