En av de fremste epokene i øyas historie var under den mykenske tid, 1500-1100 f.Kr., hvilket er bevitnet av framstående tholosgraver med hvelv som er avdekket ved Mavrata, Eleioy-Proni; Metaxata og Mazarakata, Livatho og Kontogenada, Paliki. I tiden til Odyssevs, 1100-tallet f.Kr., har Homer beskrevet Kefallinia som tre øyer som han kalte Dolihion, Sami og Eliessa. Disse områdene kan ha representert henholdsvis Paliki, Sami and Eleioy-Proni. I henhold til Homer deltok Kefallinia i Trojakrigen, skjønt poetens beskrivelser er hovedsakelig begrenset til Odyssevs.