Το σπήλαιο των Λιμνών συνδέθηκε με τη μυθική αρχαιότητα καθώς θεωρήθηκε πως ταυτίζεται με σπήλαιο για το οποίο κάνει λόγο ο περιηγητής Παυσανίας τον 2ο αιώνα μ.Χ. στα Αρκαδικά του. Συγκεκριμένα, ο Παυσανίας αναφέρει τα Αροάνια όρη και ειδικά ένα σπήλαιο σε αυτά, το οποίο συνδέεται με τον μύθο των Προιτίδων, των θυγατέρων του βασιλιά του Άργους Προίτου, που τιμωρημένες από την Ήρα καταλήφθηκαν από τρέλα και κατέφυγαν στα βουνά. Ο μάντης και θεραπευτής Μελάμπους καταδίωξε τις κοπέλες μέχρι το σπήλαιο και από εκεί τις οδήγησε στους Λουσούς, τη φημισμένη ελληνιστική πόλη, όπου με θυσίες και καθαρμούς τις θεράπευσε στο ιερό της Αρτέμιδος, γνωστό ελληνιστικό ιερό της θεάς. Ο Παυσανίας δεν μας δίνει καμία άλλη πληροφορία για το σπήλαιο των Αροανίων, επομένως θα μπορούσαμε να υποθέσουμε ότι δεν το επισκέφθηκε ο ίδιος αλλά είχε ακούσει γι’ αυτό και για τον μύθο του.