Die erste aufgezeichnete Darstellung der Höhle wurde im Jahr 1741 von Carl von Linné angefertigt. Während einer Rundreise auf Gotland beschrieb Linné, wie das Wasser aus dem Moor von Martebo durch den Untergrund strömte und dann unterhalb der Klippe beim Hüttenwerk von Lummelunda wiederauftauchte.
Mehrere Versuche, weiter in die Höhle vorzudringen, scheiterten, bis drei Jungen aus Visby im Jahr 1950 deutlich tiefer hineinkletterten. Es waren Lars Olsson, Percy Nilsson und Örjan Håkansson, die nach jahrelanger Erkundung des Höhleneingangs aus Versehen einen großen Stein direkt unter der Decke lösten. Hinter dem Stein verbarg sich ein Gang, der sie in die Kammer führte, die heute der „Saal des Bergkönigs“ genannt wird.
Erst 1955 ging man mit der Entdeckung an die Öffentlichkeit. Forschende setzten die Erkundungen fort, darunter Leander Tell, Vater der schwedischen Höhlenforschung
(Speläologie: die Lehre von den Höhlen) und Gründer des Schwedischen Höhlenforscherverbandes.
In den 60er und 70er Jahren wurden die meisten der heute bekannten Teile der Höhle entdeckt und ausgekundschaftet. Dennoch ist die Höhle von Lummelunda noch lange nicht vollständig erforscht. Jedes Jahr in der Woche nach Mittsommer organisiert der Schwedische Höhlenforscherverband ein Camp für seine Mitglieder. Dann werden große Teile der gut 4 km langen Höhle eine Woche lang rund um die Uhr erkundet, kartiert und kontrolliert.
