Les premières traces du nom de Port-Miou apparaissent dans la littérature à la fin du troisième siècle où la calanque figure sur « l’itinéraire d’Antonin » (en latin Itinerarium Antonini Augusti) compilant de nombreuses cartes romaines. L’itinéraire maritime de Rome à Arles intégré à cet ouvrage aurait été cartographié au 1er siècle. A cette époque Port-Miou apparaît sous le nom Portus Mines ou encore Portus melior : le meilleur Port
Portus melior devient alors Port-Melhor (dans sa forme occitanisée) puis Port Mil au moyen-âge en 1311, Port Miol en 1486, ou encore Port Mieu en 1501, puis Porroumiou en 1571 et Port Miou dans le cadastre napoléonien en 1810.
Certains auteurs comme Alfred Saurel dans «Statistiques de la commune de Cassis» ou Frédéric Mistral dans « Tresor dou Felibrige » évoquent une étymologie remontant à Promylius, divinité antique protectrice des voyages généralement placée devant les ports. La chapelle Notre dame du bon voyage aurait été édifiée en 1689 à l’emplacement de ce temple.
« Quant à nous, nous sommes fort loin de partager cette opinion aussi bien que celle de MM.Marin et Masse de La Ciotat, et de M.E guinan qui font deriver Pormiou de Portus-Mélior et de Portus Œmines. Nous sommes disposés, au contraire, à croire que le nom de Pormiou vient du latin Promylius. Nous pensons en effet, qu’il y avait à la pointe de Pormiou un de ces genres d’oratoires sur lesquels on plaçait la divinité à laquelle les marins adressaient les vœux pour le bon retour : Promylius. Bien que nous ne soyons pas, comme certains auteurs, à la recherche des étymologies, celle-ci nous paraît trop juste pour que nous ne prenions pas le temps de l’indiquer. Il suffit pour partager notre avis de remarquer que le nom véritable de Port-Miou, nom que l’on a successivement modifié, est non pas Port-Miou, mais Promiou, et Pormioulx, ce qui est bien différent : or entre Promiou et Promylius (prononcez promylious), quel rapprochement ! » Répertoire des travaux de statistique de Marseille, publié sous la direction de M.P.M Roux en 1857
