最初，在韦恩庄园到存放蝙蝠车的旧谷仓之间自有一条秘密的地下通道；而到了《蝙蝠侠》第12期（1943年8月到9月间出版）的时候，比尔·芬格提到蝙蝠侠有一个“秘密的地下机库”。1943年，在蝙蝠侠首部电影系列《蝙蝠侠》（1943年）的第1集中，剧组为蝙蝠侠创作了一个完整的地下犯罪实验室；而到了第2集“蝙蝠的洞穴”中，电影对这个实验室进行了展示。这个地下实验室的秘密入口藏在一座古董落地钟后，洞穴里满是蝙蝠在飞舞。
鲍勃·凯恩在电影片场向比尔·芬格提到了要构思蝙蝠洞的问题，而比尔·芬格此时即将成为《蝙蝠侠》在日报上连环漫画的编剧。芬格在设定蝙蝠洞的时候参考了《大众机械》杂志上的一张剪影照片，这其中有地下机库的详细截面图。凯恩使用了这个设定并进行了细化，他添加了书房、犯罪实验室、车间、车库和机库等设施。这张成稿最后出现于《蝙蝠侠》刊登于1943年10月29日的连环漫画上，标题就是“蝙蝠洞！”。
而在此之前的早期出版物里，蝙蝠洞被描述成是蝙蝠侠在地下洞穴里的书房，这个书房和其他房间差不多，仅仅只是一个放有书桌和档案柜的小凹室。就像系列电影展示的那样，蝙蝠侠的标志出现在书桌背后的岩石上，其中还有一支蜡烛。入口则是藏于书柜后的秘密电梯。
蝙蝠洞的首次亮相是在1944年1月出版的《侦探漫画》第83期上[1] 。数十年来，这个洞穴随着所有者的流行喜好而进行着各式扩建，这其中就包括了奖杯陈列室、超级计算机和法医实验室。历代蝙蝠洞不管是在其平面图还是内容描述上并没有一致性，其具体设计因创作者的不同而发生改变；每位创作者在各个设定上都以各自不同的方式描绘着蝙蝠洞。
布鲁斯·韦恩的祖先很早就发现了这个洞穴，在南北战争时期，这个洞穴被用作仓库及运送逃亡奴隶等目的。18世纪的拓荒英雄战斧在这个洞穴的深处发现了一只巨大的蝙蝠，这只蝙蝠属于亚瑟王传说中的人物摩根勒菲；或许是因为这只蝙蝠，这个洞穴才被名为“蝙蝠洞”。布鲁斯在小时候跌入韦恩庄园的一个枯井时发现了这个洞穴，但他一直将个洞穴封存到他再度返回哥谭市并成为义警蝙蝠侠的时候，由此可知他最初并没有打算将这个洞穴视为自己的秘密行动基地。除了蝙蝠侠总部的作用外，蝙蝠洞还给布鲁斯提供了一个隐私与安宁的地方，就好像超人的孤独堡垒。