Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Протоистория, протоистории, протоистории, протоисторий, протоистории, протоисториям, протоисторию, протоистории, протоисторией, протоисториею, протоисториями, протоистории, протоисториях
протоисто́рия
-и, ж. книжн.
Доисторический период жизни человечества.
ПРОТОИСТОРИЯ, и, ж. (спец.). Доисторический период жизни человека.
| прил. протоисторический, ая, ое.
протоисто́рия
ПРОТОИСТОРИЯ -и; ж. Книжн. Доисторический период жизни человечества.
◁ Протоисторический, -ая, -ое. П-ое время.
ПРОТОИСТ’ОРИЯ, протоистории, ·жен. (научн.). Доисторический период жизни человечества. см. прото.... Протоисторические судьбы Европы.