Την ύπαρξη σπηλαίου αφιερωμένου στον Πάνα γνώριζαν και οι περιηγητές του 19ου αιώνα Hobhouse, Dodwell, Chandler και Leake, οι οποίοι είχαν μάταια επιχειρήσει να το εντοπίσουν. Παρόμοιες προσπάθειες είχαν καταβάλει και μεταγενέστεροι ερευνητές του 20ού αιώνα. Το Σπήλαιο Πανός υπέδειξε τελικά, τον Φεβρουάριο του 1958, ο παλαιός αρχαιοκάπηλος Μιλτιάδης Γκίκας στον Καραβασίλη, εργατοτεχνίτη τού αρχαιολόγου της εν Αθήναις Αρχαιολογικής Εταιρείας Ιωάννη Παπαδημητρίου. Σχεδόν έξι δεκαετίες αργότερα, η Εφορεία Παλαιοανθρωπολογίας–Σπηλαιολογίας αποφάσισε να διενεργήσει σωστική ανασκαφική διερεύνηση στις επιχώσεις του σπηλαίου προκειμένου να τις προστατεύσει από τις διαρκείς επεμβάσεις αρχαιοκαπήλων.