Thành phố Derinkuyu được thiết kế gồm 18 tầng, trong đó chỉ có 8 tầng được mở cửa tự do cho khách tham quan, số còn lại đều là khu vực bí mật. Bên trong thành phố, các nhà nghiên cứu tìm thấy nhà bếp, phòng ngủ, phòng tắm, phòng chứa thực phẩm, khu vực sản xuất dầu và rượu vang, giếng, kho cất giữ vũ khí, nhà thờ, trường học, lăng mộ và chuồng gia súc. Các phòng có kích cỡ đa dạng, phù hợp cho từng nhu cầu sử dụng khác nhau. Điều này cho thấy, thành phố Derinkuyu đủ khả năng giúp người dân duy trì một cuộc sống tự cung tự cấp dưới lòng đất.

Với thiết kế an toàn và vững chắc, thành phố Derinkuyu là nơi trú ẩn lý tưởng cho các cư dân thời cổ đại. Cửa ra vào được bố trí một tảng đá lớn hình tròn có thể lăn qua lăn lại với một lỗ nhỏ ở giữa. Một số người suy đoán rằng, lỗ nhỏ này giúp cho việc đóng và mở cửa dễ dàng hơn, hoặc là điểm bắn tên từ bên trong ra ngoài khi chiến đấu. Nó cũng có thể là một lỗ để nhìn ra phía ngoài. Cánh cửa đá chỉ có thể đóng và mở từ bên trong, do đó các cư dân của thành phố ngầm Derinkuyu nắm quyền kiểm soát hoàn toàn. Mỗi tầng trong thành phố kết nối với các tầng khác bằng một hành lang với một cánh cửa đá tương tự.

Tài liệu đầu tiên mô tả các thành phố ngầm tại khu vực Cappadocia là của nhà sử học Hy Lạp Xenophon vào năm 370 TCN. Xenophon đã dành nhiều thời gian đi khắp vùng đất này. Trong tác phẩm Anabasis, ông viết rằng: “Những ngôi nhà ở Cappadocia nằm dưới lòng đất nhưng khá rộng rãi, có lối vào riêng cho thú vật lớn và người dân đi xuống bằng thang. Trong các ngôi nhà có cả dê, cừu, gia súc, gia cầm. Tất cả chúng được nuôi và khai thác làm thực phẩm ngay trong nhà”.

 

Khi Cơ đốc giáo mới ra đời, những người theo đạo Cơ đốc tại Cappadocia đã sử dụng thành phố ngầm để làm nơi trú ẩn an toàn trước nhiều cuộc bức hại của người La Mã. Sau thế kỷ thứ 7, các nhóm tín đồ Hồi giáo và người Ba Tư buộc người theo đạo Cơ đốc phải lẩn trốn thêm một lần nữa. Trong khoảng thời gian này, những người Hy Lạp theo đạo Cơ đốc không ngừng mở rộng diện tích thành phố ngầm Derinkuyu. Họ tiếp tục ẩn náu tại Derinkuyu cho đến đầu những năm 1900, khi người Thổ Nhĩ Kỳ thảm sát hàng trăm nghìn người Hy Lạp và buộc tất cả những người còn sống phải rời đi nơi khác.