Le premier de ces voyageurs est un marchand humaniste italien du XVe siècle : Cyriaque d'Ancône. Parlant grec, il releva plusieurs inscriptions en 1444-1445.
Jusque au XVIIIe siècle, une dizaine d'érudits visitèrent l'île et relèvèrent des inscriptions. Mais c'est véritablement au XIXe siècle que l'intérêt pour le passé grec de l'île se fait plus grand : Georges Perrot, français de l'École française d'Athènes, rédige un mémoire sur l'île en donnant quelques plans qu'il a tracés après observation en 1856. A. Conze publie également un rapport.
Entre 1863 et 1864, Emmanuel Miller dirige les fouilles de l'Agora.
Les fouilles de l'École française d'Athènes commencent en 1911 et Charles Picard en est le responsable. On découvre alors le sanctuaire d'Artémis, la porte du Silène, la salle hypostyle... mais aucune stratigraphie n'était étudiée.
Les fouilles se poursuivent de manière plus ou moins continue depuis cette date :
Le premier musée est construit dans l'entre deux guerres. Après une période de travaux, il a été agrandi et inauguré le 10 juillet 2010.
La recherche est aujourd'hui élargie à l'ensemble de l'île mais le coût de la main-d'œuvre oblige surtout à de la prospection, les fouilles demeurant ponctuelles.
La législation grecque s'est efforcée de protéger les antiquités. À Thasos, tous les terrains sont archéologiques et les constructions doivent donc être surveillées par des archéologues.