La découverte de la grotte d'Altxerri et de son sanctuaire s'est faite en deux phases distinctes.
On ne connaissait pas de grottes dans cette région jusqu'à ce que débute, en 1956, la construction de la route passant près de la ferme d'Altxerri. Les travaux amenèrent l'exploitation d'une carrière provisoire de calcaire dans le massif immédiatement derrière la ferme.
L'explosion d'une charge de dynamite y fit alors apparaître une ouverture de 1 m de large sur 80cm de haut, derrière laquelle on découvrit une longue et large galerie dans le roc. Cela ne suscita d'abord qu'un intérêt local.
L'ancienne carrière dont l'exploitation permit la découverte de la grotte d'Altxerri, avec le trou d'accès à celle-ci (Ω).