Auf der Insel befinden sich umfangreiche byzantinische und sicher auch spätantike Siedlungsreste. Nennenswert sind vor allem drei Kirchenbauten aus dem 5. und 6. Jh. n .Chr., eine große Basilika aus dem 7. Jh. n. Chr. sowie ein ca. 160 m langer Kreuzgang (Korridor) zwischen den Kirchen III und IV. Weiter sind Kaianlagen, Reste unfangreicher Wohnbebauung, eine große Zisterne, Reste einer Befestigungsmauer sowie eine ausgedehnte Nekropole erhalten.

Die auf den höchsten Punkt der Insel gelegene Basilika, die Kirche IV, war der Überlieferung nach dem hl. Nikolaus von Myra gewidmet. Um die Person des Nikolaus von Myra ranken sich in Verbindung mit der Insel etliche Mythen. Nikolaus soll auf der Insel gelebt haben, die Gebeine des Nikolaus sollen hier aufbewahrt worden sein bevor sie nach Myra überführt wurden (und später von italienischen Kaufleuten nach Bari entführt wurden). Keine dieser Mythen ist belegt.

Nicht gesichert ist auch ob die Insel mit dem in byzantinischer Zeit geführten Bischofssitz Lebissos identisch ist. Diese These wird kontrovers diskutiert.

Auf der Insel wurden 1990 durch ein Team japanischer Archäologen erste Untersuchungen durchgeführt. In den Jahren 1995 bis 2003 führte eine Gruppe Archäologen des Museums Fethiye und der Osaka University auf der Gemiler Adası und der in 1.500 m entfernten Insel Karacaören, auf der sich ebenfalls byzantinische Siedlungsreste befinden, umfangreiche Grabungen durch.

      St. Nikolausinsel (Gemiler Adası)