Os achados de cerámica suxiren que Kolonai foi habitada en tempos prehistóricos, pero non se sabe se houbo continuidade entre este período do seu asentamento e o período grego. O material cerámico grego aparece no sitio desde o século VII a.C., marcando a súa fundación como asentamento grego. No período no que Daës de Kolonai escribía (probablemente o século IV a.C.), os habitantes de Kolonai pensaron que foran fundados polos gregos eólicos. Dado que Lesbos tamén era etnicamente eólica e Kolonai era unha das chamadas cidades actaeanas que Atenas tomou de Mitilene despois do final da rebelión mitilena.
En 427 a.C., é probable que Mitilene fundase Kolonai e posteriormente o controlara. Unha pasaxe corrupta do xeógrafo Estrabón suxire que Kolonai pertencía á peraia de Tenedos, pero agora hai un consenso entre os consensos de que os manuscritos deben referirse a ela pertencendo á peraia de Lesbos.