Năm 1928, George Nicolas Papanicolaou – một bác sĩ người Hi Lạp giới thiệu những phát hiện mới của mình về một phương pháp chẩn đoán ung thư mới với tựa đề bài báo là "New Cancer Diagnosis" (Phương pháp chẩn đoán ung thư mới).

Cũng từ năm này, Papanicolaou đến và làm việc tại Hoa Kỳ. Tại đây, năm 1939, ông cùng với một đồng nghiệp của mình là bác sĩ Herbert Traut, một nhà bệnh học về phụ khoa, làm phết tế bào âm đạo cho nhiều bệnh nhân, và từ đó chứng minh khả năng chẩn đoán ung thư cổ tử cung ở giai đoạn sớm của phương pháp này.

Năm 1943, họ giới thiệu những kết quả nghiên cứu của mình trong một bài báo nổi tiếng "Diagnosis of Uterine Cancer by the Vaginal Smear" (Chẩn đoán ung thư tử cung bằng phết tế bào âm đạo). Từ đó, phương pháp này được gọi theo tên của người đã khởi xướng nó – xét nghiệm Pap.

Từ đó đến nay, phương pháp làm xét nghiệm này đã có nhiều cải tiến để tăng tính chính xác và hiệu quả, và hiện được dùng rất rộng rãi để tầm soát ung thư cổ tử cung. Cũng cần biết rằng đây là xét nghiệm chỉ dùng để tầm soát, mà không dùng để chẩn đoán và chỉ áp dụng với ung thư cổ tử cung chứ không phải dùng cho ung thư tử cung như bài báo mà Papanicolaou đã viết.

Tại Việt Nam, trước đây xét nghiệm này thường được gọi tên là phết mỏng tế bào âm đạo, nhưng tên gọi trên không chính xác vì thực chất là lấy tế bào của cổ tử cung chứ không phải của âm đạo, nên một số tài liệu mới gần đây đã gọi xét nghiệm này là phết tế bào cổ tử cung, hoặc phết mỏng tế bào cổ tử cung, hoặc cũng gọi tắt là xét nghiệm Pap.