За Кимолос, као и за целокупне Кикладе, је необично важно раздобље касне праисторије, тзв. Кикладска цивилизација, зависна и блиска Критској. Током старе Грчке Кимолос је био веома важном делу Грчке и припадао је античкој Атини. После тога острвом је владао стари Рим, а затим и Византија. 1204. г. после освајања Цариграда од стране Крсташа Киклади потпадају под власт Млечана, под којима остају вековима, до средине 16. века, када нови господар постаје османско царство. Иако становништво Кимолоса није било превише укључено у Грчки устанак 20их година 19. века, оно је одмах припало новооснованој Грчкој. Међутим, у 20. веку долази до исељавања месног становништва. Последњих деценија ово је донекле умањено развојем туризма.