Le buste de la statue est mis au jour en avril 1820 à Milos par un paysan nommé Yorgos Kentrotas à la recherche de pierres pour bâtir un mur autour de son champ. Par hasard, un élève officier de marine français, Olivier Voutier, assiste à la découverte. Passionné par l'archéologie, alors une discipline récente, il incite le paysan à continuer à creuser. Celui-ci prévient Louis Brest, vice-consul de France à Milos, pendant que le paysan, poursuivant sur sa lancée, met au jour :
Voutier fait alors pression sur le consul pour que l'État français achète la statue. De son côté, Jules Dumont d'Urville, alors enseigne de vaisseau, a également vu la statue et alerte le marquis de Rivière, ambassadeur de France auprès de la Sublime Porte. Celui-ci dépêche sur place un secrétaire d'ambassade, cependant qu'un dignitaire grec travaillant à l'arsenal de Constantinople, s'efforce lui aussi d'obtenir la statue.
Au moment où le bateau du diplomate français pénètre en rade de Milos, la statue est chargé sur un bateau turc pour être offerte au sultan. Après une intervention en urgence de Louis Brest et de longs pourparlers, la statue est débarquée et finalement achetée à titre personnel par le marquis de Rivière. Elle rejoint d'abord l'ambassade de France à Constantinople, puis repart en bateau, escortée par Rivière en personne, vers l'île de Milos, probablement dans le but de retrouver les bras. Elle arrive finalement à Toulon en novembre 1820 et le 1er mars 1821, Rivière l'offre à Louis XVIII, qui en fait aussitôt don au musée du Louvre.