Παρόλο που αρχαιολογικές έρευνες δεν έχουν γίνει, φαίνεται ότι το σπήλαιο έχει και αρχαιολογική σημασία, καθώς σε μερικά σημεία βρέθηκαν όστρακα Πρωτομινωμικής, Υστερομινωικής Ι, Ρωμαϊκής και Βυζαντινής περιόδου και πολλά των χρόνων της τουρκοκρατίας.
Το όνομά Χαϊνόσπηλιος το οφείλει στους χαΐνηδες, τους Κρητικούς δηλαδή επαναστάτες, που το χρησιμοποιούσαν ως ορμητήριο τους (χάϊν στα Τούρκικα σημαίνει στασιαστής - ανυπότακτος). Εκεί είχε το καταφύγιό του ο διάσημος χαΐνης Καπετάν Παλμέτης (1790-1834) από το Καμαράκι, που υπήρξε φοβερός εξολοθρευτής Τούρκων αγάδων και χρησιμοποιούσε τη σπηλιά ως κρησφύγετο. Ως καταφύγιο λειτούργησε και για τους κατοίκους της περιοχής επί Τουρκοκρατίας. Διασώζεται η ιστορία ότι κάποιος ιερέας από τον Καμαριώτη μαρτύρησε το καταφύγιο στους Τούρκους. Αυτοί άνοιξαν τρύπα στην οροφή και έβαλαν φωτιά, αλλά οι κάτοικοι προχώρησαν στο βάθος του σπηλαίου και δεν τους έφτασε ο καπνός.
Το 1866 είχε την έδρα της εκεί η επαναστατική επιτροπή του αγώνα, καθώς και η προσωρινή κυβέρνηση της Κρήτης, που είχε οριστεί από την Γενική Συνέλευση των Κρητών το Φεβρουάριο του 1867. Τον Δεκέμβριο του 1868 οι Τούρκοι έζωσαν το σπήλαιο για να συλλάβουν τα μέλη της επιτροπής και να καταλάβουν το χωριό. Αιχμαλωτίστηκαν και σκοτώθηκαν πολλοί, χωρίς όμως και να κατορθώσουν να καταλάβουν το χωριό. Για άλλη μια φορά στην περίοδο της Γερμανικής κατοχής ο Χαινόσπηλιος εξυπηρέτησε την εθνική αντίσταση.