I historisk tid ble øya bosatt av greske dorere fra Lakonia på Peloponnes. På 500-tallet f.Kr. var det igjen en fabrikasjon av en bemerkelsesverdig serie av vaser i stor størrelse med mytologiske motiver og østlig-asiatisk orientert dekor, og dessuten en rekke relieffer i terrakotta, såkalte meliske relieffer, dokumentert til perioden 470 til 416 f.Kr. I 416 f.Kr. ble Milos angrepet og herjet av Athen i Peloponneskrigen, og befolkningen solgt til slaveri, noe som antagelig også var slutten på den stedegne kunstframstillingen.