Yunan Apollonia'sı (MÖ 610 – MÖ I. yüzyıl)
Şehir MÖ 610 yılında Miletoslu İon kolonistleri tarafından, başlangıçta Antheia adıyla kuruldu ve kısa süre sonra, ana tapınağının adandığı tanrı Apollon'un adına Apollonia Pontica olarak yeniden adlandırıldı. Apollonia hızla Batı Karadeniz kıyısının en zengin polislerinden biri hâline geldi — üzerinde çapa (şehrin simgesi) ve Apollon bulunan kendi gümüş sikkelerini bastı, tapınağında ise MÖ V. yüzyıl Atinalı heykeltıraş Kalamis'in eseri olan 13 metrelik bronz bir tanrı heykeli yükseldi.
Roma Sozopolis'i (MÖ I. yüzyıl – MS IV. yüzyıl)
MÖ 72 yılında Romalı komutan Marcus Lucullus Apollonia'yı ele geçirip yağmaladı, Apollon'un devasa heykeli ise Roma'ya taşınarak Capitolium'a yerleştirildi. Şehir eski parlak dönemine bir daha kavuşamadı. Trakya, MS 46 yılında İmparator Claudius döneminde bir Roma eyaleti oldu, ancak Apollonia ticari önemini korudu. Sozopolis adı — "Kurtuluş Şehri" — yazılı kaynaklarda daha MS I. yüzyılda görülür. Roma döneminden surların bazı bölümleri ve Arkeoloji Müzesi'ndeki buluntular günümüze ulaştı.
Bizans ve Orta Çağ Bulgaristanı (V–XIV. yüzyıl)
Şehir önemli bir Hristiyan merkezi ve piskoposluk hâline geldi. IX. yüzyılda Han Krum tarafından Birinci Bulgar Devleti'ne katıldı; daha sonra Bizans ile Bulgar devletleri arasında defalarca el değiştirdi. Bu dönemden erken Orta Çağ kiliseleri, Aziz İvan Adası'ndaki "Öncü Aziz Yahya" Manastırı ve sur duvarları günümüze ulaştı.
Osmanlı dönemi ve Bulgar Ulusal Uyanışı (1453–1878)
Osmanlı egemenliği altında Sozopol, önemli bir Hristiyan nüfusunu ve balıkçı ve ticaret limanı şehri statüsünü korudu. XVIII–XIX. yüzyıllarda, bugün Eski Şehir'in görünümünü belirleyen, taş temelli ve ahşap üst katlı karakteristik Bulgar Ulusal Uyanışı evleri inşa edildi. Bu evlerin birçoğu günümüze ulaştı ve müzelere, otellere, galerilere ve tavernalara dönüştürüldü.
Kurtuluş ve sit alanı (1878 — bugün)
Kurtuluş'tan (1878) sonra Sozopol küçük bir Bulgar balıkçı kasabası hâline geldi. 7 Eylül 1974'te Bakanlar Kurulu'nun 320 sayılı Kararnamesi ile Eski Şehir, 180'den fazla Bulgar Ulusal Uyanışı evini kapsayan "Antik Sozopol" mimari-arkeolojik sit alanı ilan edildi. 1984'ten bu yana her yıl eylül ayında burada "Apollonia" festivali düzenleniyor. Bugün Sozopol, Bulgar Karadeniz kıyısının en çok ziyaret edilen destinasyonlarından biridir.