Ouranoupoli war ursprünglich eine antike Stadt um 316 v. Chr. in der Gegend des heutigen Trypiti. Sie wurde von Alexarchos gegründet, dem exzentrischen Bruder des makedonischen Königs Kassander (Strabo VII frag. 35). Alexarchos hielt sich selbst für den Sonnengott Helios und kreierte für die neuangesiedelten Bewohner der Stadt eigens einen neuen Dialekt (Athenaios 3.54.98d-e). Im 11. Jahrhundert wurde das südöstlich des Dorfes gelegene Kloster erbaut, welches im 12. Jahrhundert durch die Kreuzfahrer des Vierten Kreuzzugs in eine Burg umgebaut wurde ("Frangokastro," ‚Frankenburg‘). Im 13. Jahrhundert gehörte das Gebiet von Ouranoupoli dem Athos-Kloster Vatopedi. 1344 erbaute das Kloster am Anleger einen riesigen Wehrturm, den Turm von Prosphorion, der noch heute das Wahrzeichen Ouranoupolis ist. 1922 wurde die Siedlung von kleinasiatischen Flüchtlingen gegründet.