Donusa está habitada desde hace miles de años. Hallazgos de la época Cicládica Antigua (III milenio a.C.) atestiguan presencia humana ya desde el amanecer de la civilización cicládica, cuando las pequeñas islas del Egeo eran paradas en las rutas marítimas entre Naxos, Amorgos y el resto de las Cícladas.
El monumento arqueológico más importante de la isla es el asentamiento geométrico fortificado de Vathy Limenari (siglos IX–VIII a.C.), cerca de Mersini — un testimonio bien conservado de la vida en los primeros tiempos históricos. Según la tradición local, el nombre de la isla está vinculado a Dioniso, quien, según el mito, escondió aquí a Ariadna para protegerla de Teseo.
En la época medieval y moderna, Donusa siguió la suerte de las Pequeñas Cícladas: escasamente poblada y expuesta a las incursiones piratas, servía a menudo de refugio para pastores y pescadores de la vecina Amorgos y de Naxos. Los residentes permanentes se establecieron de forma estable sobre todo en los siglos más recientes, viviendo de la pesca, la ganadería y pequeños cultivos.
Durante décadas la isla permaneció aislada, con difícil acceso y escasas infraestructuras — hecho que preservó intacto su carácter auténtico. Hoy, con unas pocas decenas de residentes permanentes y una comunidad cálida, Donusa vive de la pesca y de un turismo suave y alternativo que busca precisamente lo que la isla ofrece: tranquilidad, naturaleza y hospitalidad genuina.