C'est en 1840, lors de la construction du chemin de fer devant relier les mines de Bert à Dompierre-sur-Besbre que furent découvertes par l'ingénieur Albert Poirrier les deux premières grottes. Paléontologue amateur, celui-ci ne s'intéresse alors qu'aux fossiles d'animaux.

En 1867, Guillaume-Joseph Bailleau, médecin à Pierrefitte-sur-Loire et féru d'archéologie, découvre la troisième grotte. Celle-ci renferme une grande quantité de silex taillés.

Châtelperron a été choisi par l'Abbé Breuil en 1906 (préhistorien et premier archéologue à visiter et décrire les grottes de Lascaux en 1940) pour représenter une civilisation de la préhistoire qu'il nomma "Châtelperronien" et qui s'étend environ de - 38 000 à - 30 000 ans.

Cette culture préhistorique est caractérisée par un outil appelé pointe ou couteau de Châtelperron" élaboré par les derniers Néandertaliens. C'est une lame dont l'un des bords est tranchant et l'autre, abattu par une retouche formant un dos. Le Châtelperronien correspond également à la transition entre le paléolithique moyen et le paléolithique supérieur en Europe, coïncidant ainsi avec la disparition progressive des hommes de Néandertal et l'émergence d'Homo-Sapiens, premiers hommes modernes. Ces derniers sont associés à la culture aurignacienne définie à Aurignac, Haute-Garonne, et s'étendant de - 40 000 à - 28 000 ans.

HISTORIQUE

1848 : Construction d'une ligne de chemin de fer reliant le bassin houiller de Bert/Montcombroux-les-Mines au port de Dompierre-sur-Besbre, et passant sur un terrain privé où se situe le promontoire calcaire de la grotte. Découverte de 2 entrées de grottes. Albert POIRRIER, ingénieur et paléontologue amateur, y recueille un grand nombre d'ossements d'animaux. Une des grottes porte aujourd'hui son nom. Sa collection a été vendue au Musée de l'Académie des Sciences de Philadelphie.

1867 à 1872 : Le Docteur Guillaume-Joseph BAILLEAU, avec l'autorisation des propriétaires, fouillent les 2 entrées, dont une porte son nom et en découvre une troisième. Il y récolte quelques os. En 1870, il découvre la troisième grotte contenant un grand nombre d'outils en silex, dont le couteau de Châtelperron, ainsi qu'une défense de mammouth. Sa collection a été déposée au Musée d'Archéologie Nationale de Saint-Germain-en-Laye, au Bristish Muséum, à l'Institut de Paléontologie Humaine de Paris et au Musée Anne de Beaujeu de Moulins

1906/1912 : L'Abbé Breuil nomme le Châtelperronien comme culture préhistorique

21 mai 1949 : La Grotte des Fées est classée Monument Historique

1951 à 1954 : Henri DELPORTE, Préhistorien, avec l'autorisation des propriétaires, établit une stratigraphie (étude de la superposition des couches de terres, la plus ancienne étant la plus profonde) afin de comprendre l'occupation du site. Sa collection a été donnée au Musée d'Archéologie Nationale de Saint-Germain-en-Laye.