Le prime testimonianze di un insediamento risalgono alla fine del II millennio a.C., quando sulle sue colline sorgono i primi villaggi di agricoltori e pastori
Grazie al suolo alluvionale molto fertile alle vie di comunicazione naturali, sia di terra che fluviali, Chiusi-Clevsin diventa una delle più importanti città dell’Etruria, come testimoniano il Museo Nazionale Etrusco, le tombe del Colle, della Scimmia, del Leone e della Pellegrina, e la raccolta epigrafica presso il Museo Civico “La Città Sotterranea”.
Il vertice della sua potenza si colloca alla fine del VI secolo a.C. quando, sotto la guida del Re Porsenna, assedia e controlla per un breve periodo Roma. Nell’89 a.C., con l’estensione ai suoi abitanti della cittadinanza romana, entra pienamente nell’orbita politica di Roma.
La sua prosperità continua anche in Età Imperiale, durante la quale resta un rilevante punto di transito sulla via consolare Cassia e sul fiume Clanis, allora navigabile fino al Tevere. Dal III secolo d.C. la città diventa un importante centro di diffusione del cristianesimo, come testimoniano le Catacombe di Santa Mustiola e Santa Caterina, la Cattedrale di San Secondiano e i reperti presso il Museo della Cattedrale.
Nei secoli successivi è anche sede di un ducato longobardo, dopo di che comincia un lungo periodo di decadenza. Il momento più critico della sua storia coincide con l’impaludamento della Chiana e solo nel XIX secolo la completa bonifica della valle le restituisce importanza.