Название у города появилось еще в X - начале XIII веках,  когда он был столицей карлукских джабгу.

Первые упоминания о городе были найдены  в дневнике Гильома Рубрука, который проезжал через город, названный им Кайлак, осенью 1253 года по пути в ставку монгольского хана Мункэ.

По словам Гильома Рубрука, город представлял собой огромный базар. Его посещали многие купцы. В городе, кроме местного населения, жили выходцы из Ирана и других стран и, кроме мечетей, имелись буддийские, манихейские храмы. Остатки города найдены вблизи села Антоновка в 220 км восточнее города Талдыкоргана.

Раскопками на Каялыке был вскрыт буддийский храм середины XIII веке. Интерес представляет раскопанная усадьба богатого горожанина площадью 400 квадратных метров.

Жилые помещения ее отапливались канами - системой подпольных жаропроводящих каналов. Собранная при раскопках коллекция импортных изделий: иранской люстровой посуды, китайской керамики, сирийского стекла - свидетельствует о торговых связях города. На городище в юго-восточной его части начаты раскопки крупного дворцового комплекса и уже вскрыта дворцовая баня из жженого кирпича, крестообразная в плане, с горячими и прохладными моечными, серией ванн различных размеров и подпольной системой отопления. Каялык был центром крупного региона в Приджунгарье.

Городище исследуется и сохраняется по государственной программе "Культурное наследие". Датируется оно VIII-XIV вв.