Therasia war einst Teil einer einzigen vulkanischen Insel, des sagenhaften Strongyli (oder Kallisti), zusammen mit dem heutigen Santorin. Um 1600 v. Chr. sprengte die weltbewegende minoische Eruption das Zentrum des Vulkans in die Luft, ließ das Innere der Insel versinken und formte die gewaltige Caldera; so wurde Therasia abgetrennt und blieb auf der Westseite des Kraters zurück.
Therasia nimmt in der Archäologie der Ägäis eine besondere Stellung ein. Bereits 1866–1867, als die Insel für die berühmte vulkanische „Theraische Erde“ abgebaut wurde, die beim Bau des Suezkanals verwendet wurde, kamen prähistorische Bauten und Funde ans Licht — eine Entdeckung, die zeitlich voranging vor der großen Ausgrabung von Akrotiri auf Santorin und zum ersten Mal das wissenschaftliche Interesse an der prähistorischen Kultur der Region weckte.
In der Antike stand die Insel im Schatten des mächtigen antiken Thera. Nach der römischen und byzantinischen Zeit geriet Therasia mit der Frankenherrschaft, zusammen mit Santorin, unter venezianische Herrschaft und wurde in den Einflussbereich des Herzogtums des Archipels eingegliedert, wobei sie zugleich Piratenüberfälle erdulden musste, die die Bewohner zwangen, fernab vom Meer zu bauen.
Unter dem Osmanischen Reich und später, innerhalb des modernen griechischen Staates, blieb Therasia eine arme, aber stolze ländliche Insel, deren Wirtschaft auf dem Weinbau, dem Wein und den vulkanischen Erzeugnissen beruhte. Während sich das benachbarte Santorin in ein weltweites Touristenziel verwandelte, entvölkerte sich Therasia allmählich — und gerade deshalb bewahrte sie unversehrt das ursprüngliche Bild des „alten Santorin“.