La presencia humana en Colina se remonta desde el Holoceno específicamente después de la última glaciación, en la que grupos de cazadores recorrían su planicie. Culturas como la Bato, la Llolleo, o la Aconcagua dejaron rastros arqueológicos en la zona, En el período mapuche, los picunche se asentaron en ella. En 1426 el Imperio Inca (Tawantinsuyu) invadió estas tierras asentando un importante centro administrativo, y según los cronistas, un Templo al Sol que jamás ha sido hallado. Chile entero formó parte del Imperio inca del Sur. Durante este periodo los picunche adoptaron tecnología inca, tanto en la agricultura como en la minería, mejorando además su alfarería estableciendo el sistema de mitimaes. El Camino del Inca pasaba por Colina en su viaje al Gran Tambo de Mapocho, el que recientes investigaciones apuntan que era una ciudad entera. Existió una importante ocupación Tawantinsuyu en este sector. Las chacras del sector estuvieron regadas por aguas del estero Colina. La información etnohistórica ha sido analizada por Silva. Un importante contexto funerario inca en un sitio habitacional de la Cultura Aconcagua fue encontrado en Peldehue.
El primer español que pasó por esta zona fue Gómez de Alvarado enviado por Diego de Almagro mientras estaba en Quillota en 1536.
Los antecedentes históricos indican que en 1599, Pedro de Vizcarra le otorgó la Hacienda de Chacabuco a Don Pedro de la Barrera. Posteriormente, este fundo es ocupado por los Jesuitas y también sirvió de albergue a los Patriotas, en las guerras de la Independencia, específicamente en la Batalla de Chacabuco, que se desarrolló el 12 de febrero de 1817, y que tuvo como protagonistas al Ejército de Los Andes o Ejército Libertador, a cargo del general San Martín, y las Tropas Realistas, comandadas por general Rafael Maroto, designado por Marco del Pont.
El triunfo de los patriotas en Chacabuco significó el fin del dominio realista y, por lo tanto, del período llamado de La Reconquista. Luego, el Ejército Libertador entró a Santiago y se estableció el Gobierno Patriota con Bernardo O'Higgins como Director Supremo.
Se ha establecido como fecha de compraventa de Colina el 24 de noviembre de 1723. Los vendedores son Doña Melchora de Arraño y Doña María Ana de Arraño. Le venden Colina al muy R. Padre Maestro F. Joseph de Carvajal. Sucesivamente los terrenos se vuelven a vender, se dividen y se subdividen.
En Santiago, el 22 de diciembre de 1891 se decretó la creación de la Municipalidad de Colina y su territorio comprendía la subdelegación 18, Cañada de Colina; subdelegación 19, Colina; subdelegación 20, Baños de Colina y subdelegación 21, Chacabuco.
Debido al desarrollo alcanzado por el pueblo de Colina, cabecera del territorio del mismo nombre, el 25 de mayo de 1896, por decreto se le concede el título de Villa, cuyas viviendas estaban dispuestas linealmente a ambos costados de la calle principal (Av. La Concepción'), ocupando hasta dos manzanas al oriente de la actual carretera.
