L'antica città di Tibur deve la sua nascita e la propria collocazione all'Aniene. Nacque infatti nel luogo dove due sponde rocciose formavano una strettoia naturale, passaggio obbligato dei traffici tra l'Appennino e la pianura laziale. Le origini sono antecedenti a quelle della stessa Roma, visto che prima di cadere inevitabilmente nella sua orbita d'influenza il villaggio sabino di Tibur già dichiarava al mondo la sua esistenza. D'epoca romana, oltre alla celeberrima villa di Adriano, restano qualche tratto di mura, l'anfiteatro, soprattutto il tempio di Vesta sull'antica acropoli e molti resti di ville, che nei dintorni di Tivoli erano così numerose da far lamentare Orazio – ma ne possedeva una anche lui, a nord della città - che "sul suolo tiberino ormai non resta più terreno da coltivare con l'aratro". Il medioevo significò come altrove trasformazioni, saccheggi dei monumenti romani, nuove costruzioni. Nel Cinquecento il Comune cessò di esistere e Tivoli passò sotto la stretta amministrazione della Santa Sede. Più o meno a quell'epoca risale la realizzazione degli altri importanti monumenti della città e cioè la Rocca Pia (da Pio II, che fece utilizzare per la costruzione le pietre dell'anfiteatro romano), nuove strade e palazzi nobiliari, il Palazzo del Comune e soprattutto la grandiosa Villa d'Este, col suo splendido giardino disposto a terrazze e ricco di giochi d'acqua. Le fece eco la più tarda Villa Gregoriana, ottocentesca, anch'essa con un ricco parco da cui si aprono panoramici scorci sulle cascate che forma l'Aniene precipitando da un traforo artificiale, giusto di fronte al profilo tondeggiante del Monte Catillo.
Dall'ingresso di Villa Gregoriana, per una strada che passa sotto al viadotto della ferrovia, costeggiando le pendici del monte e i confini dell'Area Protetta si raggiunge un santuario dalla storia antica e particolare. E' il santuario di Santa Maria di Quintiliolo, che nel gennaio del 2005 ha festeggiato i mille anni dalla fondazione con una solenne funzione celebrata dal vescovo di Tivoli, comprendente l'inaugurazione di un bassorilievo ligneo riproducente il trittico del SS.Salvatore conservato nel duomo della città. La chiesa si presenta attualmente con una facciata settecentesca in stile neoclassico, e dal piazzale antistante si gode di un bel panorama sul centro storico di Tivoli, il santuario di Ercole e le vecchie cartiere. Ma il motivo dell'intensa frequentazione della chiesa è un altro. All'interno vi è conservata la venerata immagine di una Madonna con Bambino, appunto detta Madonna di Quintiliolo, riprodotta su tavola e databile alla prima metà del Duecento. Il toponimo deriva dalla nota gens romana dei Quintilii, cui apparteneva il console Quintilio Varo proprietario di una villa i cui resti si rinvengono negli immediati pressi del santuario. Proprio vicino ai ruderi, secondo la tradizione popolare, arando la terra coi buoi un contadino (il futuro Sant'Isidoro) avrebbe trovato la tavola della Madonna: gli animali si sarebbero di colpo inginocchiati davanti ad essa, rifiutandosi di proseguire. Il santuario del Quintiliolo è anche famoso per via della Preghiera del Pellegrino, qui composta da Chateaubriand – uno dei grandi protagonisti della letteratura francese - nel 1803 in ritorno da un viaggio a Roma.
