En el término de Mollet se han realizado diversos hallazgos arqueológicos, alguno de gran importancia, que testifican la antigüedad de su población, pero las primeras referencias escritas conocidas de Mollet del Vallès como núcleo habitado son del siglo X. En dos documentos del año 993 ya aparece mencionado el nombre de Mollet, transcrito como Moledo, y la iglesia de San Vicente, que todavía conserva el campanario medieval.

Entre los siglos XII y XIV, Mollet perteneció a la sede episcopal de Barcelona y sus habitantes eran súbditos del obispo. En el año 1393, Mollet pasó a depender directamente de la corona y se convirtió en “calle” de Barcelona, con representante en el Consell de Cent de esa ciudad. Esto supuso una prosperidad para el pueblo y un reforzamiento de la organización colectiva, que quedaba definida por el batlle (alcalde), la curia y los sindicatos.

La vitalidad de la comunidad se hizo evidente en el siglo XV con la edificación de la iglesia de San Vicente. El edificio fue destruido durante la guerra civil española, con excepción del campanario, que conserva el basamento románico.

Mollet vivió, como el resto del territorio, todos los hechos importantes de la historia catalana y peninsular. Hay que destacar, entre las acciones bélicas, la batalla que las tropas españolas ganaron al invasor francés en las cercanías del pueblo en 1810 y el bombardeo del centro de la ciudad (Cuatro Cantones) por la aviación franquista en 1938, que causó muertos y heridos.

Actualmente está emplazada en el municipio el Instituto de Seguridad Pública de Cataluña, donde se preparan los agentes de la policía local y autonómica conocidos como Mossos de Escuadra.