L'histoire de Marmesse débute avec la fondation du Prieuré dont on sait qu'il existait déjà au XIe siècle. Ce prieuré appartenait à l'ordre de Cluny, comme l'atteste une pierre sculptée située au dessus de la porte de sa tour. On y voit en effet, un ange soutenant un blason sur lequel figurent une épée et deux clefs croisées plaçant le prieuré sous le vocable de Pierre (et) ou de Paul. L'église, un peu plus récente que le prieuré, est de style roman, elle est donnée comme église mère de Châteauvillain, et jusqu'au XIVe siècle, la population de cette ville n'a pas eu d'autre cimetière que celui de Marmesse.
En 1974 furent exhumées dans un étang du village les fameuses cuirasses de Marmesse. Connues dans le monde entier, ces sept cuirasses qui portent le nom de la commune, datent du IXe ou VIIIe siècle avant J.-C . Elles marquent une période charnière entre Âge de Bronze et Âge de Fer et font le bonheur du Musée des Antiquités Nationales à Saint-Germain-en-Laye.
