Открыта для науки 28 (15) сентября 1903 года французским ученым Эдуардом Альфредом Мартелем и его проводником Гавриилом Ревинко, жителем Казачьего Брода.
В 1936 году археологом Замятниным Сергеем Николаевичем была открыта стоянка первобытного человека, им же в 1937—1938 годах было произведено исследование и раскопки стоянок.
В 1961—1965 годах раскопки продолжили ленинградские археологи М. З. Паничкина и Е. А. Векилова. Толщина культурного слоя достигала 5 метров, от эпохи среднего палеолита (300 тыс. лет назад) до времени раннего Средневековья (500 лет до н. э.).
В 1978 году пещера получила статус «уникальный памятник первобытной архитектуры», вход в пещеру был закрыт, а коридор перегорожен железной решеткой.
В 1999 году пещера была превращена в рекреационный объект и настоящее время работает как экскурсионный объект. Пещера оборудована искусственным освещением, лестницами и ступенями.
Последние исследования проводились в пещере в 1999—2008 году.
