Первые сохранившиеся до нашего времени письменные упоминания о Котельниках относятся к 1623 году.
Существует несколько легенд, объясняющих происхождение древнего названия, но все они лексически связаны со словом «котел». По одной из версий именно на месте нынешних Котельников останавливалось на привал войско Дмитрия Донского, шедшее на Куликово поле, воины которого во время отдыха варили в котлах кулеш. Другая легенда, видимо более близкая исторической правде, связывает название Котельники с рельефом местности: «котлами» на Руси издавна называли небольшие болотистые низины, которыми изобилуют здешние окрестности.
О личности первого, известного нам владельца Котельников Тихоне Жемчужникове, сведений почти не сохранилось. О двух следующих по хронологии хозяевах деревни - Евдокиме Витовтове и Ефиме Телепневе, известно несколько больше. Оба они были приближенными Федора Никитича Романова, бывшего отцом царя Михаила Федоровича, первого из Романовых на русском престоле. После восшествия Михаила на престол его отец стал главою русской православной церкви и вошел в историю под именем патриарха Филарета. Сама по себе личность патриарха Филарета не имеет прямого отношения к Котельникам, но не вызывает сомнения тот факт, что уже в XVII веке эта местность была хорошо известна царской семье. А начиная со второй половины века связь эта стала еще крепче. В 1651 году Иван Телепнев (сын Ефима Телепнева) продал Котельники Борису Ивановичу Морозову, воспитателю молодого наследника российского престола Алексея Михайловича Романова.
Царь Алексей Михайлович ступил на российский престол, когда ему едва минуло 16 лет. Чрезвычайно привязанный к своему воспитателю, он даже став монархом, продолжал советоваться с ним во всем. По сути дела Борис Морозом был вторым человеком в государстве. Он руководил приказами Большой Казны, Стрелецким, Аптекарским, был одним из главных разработчиков знаменитого «Соборного Уложения», служившего впоследствии на протяжение нескольких веков основным сводом российских государственных законов. Будучи искусным политиком, Борис Иванович умел с неизменной пользой для себя использовать царскую благосклонность, а царь всегда ценил в Морозове не только преданного слугу, но и делового советчика. К концу жизни Морозов был одним из богатейших людей своего времени. И несмотря на то, что Котельники были для него лишь одним из множества разбросанных по разным уездам поместий, он сыграл в судьбе этого села весьма заметную роль. Окрестные земли никогда не отличались ни плодородием, ни природным богатством: лесом, птицею или зверем. Чтобы поставить в таком имении прибыльное хозяйство, нужна была твердая рука и хозяйственная сметка. Хилые перелески по указанию Морозова были выкорчеваны, наименее заболоченные земли осушены. Помимо освоения площадей под рожь, пшеницу, ячмень, коноплю, гречиху, Морозов первым начал разводить в Котельниках фруктовые сады. Он охотно принимал в своем имении беженцев из Западной и Восточной Украины, где в это время шла война с Польшей, увеличивая население Котельников, на глазах превращавшихся из малолюдной деревеньки в крупное село.
После смерти бездетного Бориса Ивановича Котельники перешли по наследству к его брату Глебу, а после к его жене Федосии Прокопьевне, известной всем нам по знаменитой картине Василия Сурикова.
После ссылки боярыни Морозовой и смерти ее единственного сына Ивана Котельники были взяты, как тогда говорили, «в казну». А вскоре по указанию государя в 1676 году в селе началось строительство каменной церкви во имя Казанской иконы Божией матери. Строительство храма было окончено в начале 80-х годов XVII века, а освещение состоялось в 1685 году. Совершил освещение патриарх Иоаким. Чтимый храмовый образ поднесла церкви в дар вдовствующая царица Наталья Кирилловна Нарышкина, которая присутствовала на ее освящении вместе с царевичами Иваном и Петром ( будущим императором Петром Первым).
Испокон веку котельниковские земли были мало пригодны для земледелия. Природные условия побуждали местных жителей искать себе помимо хлебопашества и охоты и другие способы пропитания. Известно, что уже в XVIII веке многие крестьяне были отпущены на оброк и занимались различными ремеслами и отхожими промыслами: содержанием в Москве торговых бань, извозом, пряжей льна и шерсти, тканьем сукна и холстов. Позднее к этому перечню прибавилось производство тесьмы, склейка и набивка папиросных гильз, огородничество. Котельники формировались как один из центров нарождавшегося в России предпринимательства.
В 1763 году, спустя сто лет после зачисления села в казенное ведомство, Котельники были пожалованы генералу Ф.И. Вадковскому, от которого перешло по наследству к П.А. Чирикову. Во время Отечественной войны 1812 года село было сожжено на две трети: из 84 дворов сгорело 55. Храм от пожара уцелел, однако подвергся разграблению. Послевоенное восстановление села и храма связано с именем Сергея Михайловича Голицына, приобретшего Котельники с аукциона в 1818 году.
Князь С.М. Голицын, владелец знаменитой усадьбы Влахернское (Кузьминки) был одним из богатейших и образованнейших людей своего времени. Однако в российскую историю Сергей Михайлович вошел прежде всего как меценат, сделавший благотворительность частью своей жизни. Именно Голицын после наполеоновского нашествия возглавил работы по восстановлению покровительствуемого императрицей Марией Федоровной Московского воспитательного дома. Много лет Сергей Михайлович был директором основанной его дедом Московской Голицынской больницы, попечителем Московского университета. Во Влахернском князь содержал больницу и богадельню, вел большое строительство, к которому привлекал известнейших архитекторов того времени. Оценив опытным взглядом знатока архитектуры красоту котельниковского храма, он не оставил его в запустении. Архитекторы Доменико и Александр Жилярди, скульпторы Иван Витали, Дормидонт и Михаил Быковские работавшие во Влахернском, были привлечены князем и для восстановления и реконструкции храма в Котельниках. В частности храмовая колокольня была некогда спроектирована Александром Жилярди.
Храм в Котельниках входит в число красивейших памятников подмосковного зодчества. В годы советской власти храм был закрыт и возвращен верующим в полуразрушенном виде лишь в 1989 году. Спустя несколько лет в храм была возвращена и Казанская икона Божией матери, подаренная некогда царицей Натальей Кирилловной, и после закрытия храма в течение нескольких десятилетии хранившаяся в церкви села Жилино.
За двадцать лет, прошедших с тех пор, благодаря усилиям настоятеля, городской администрации, местных предприятий и меценатов храм был полностью восстановлен. Холм, на котором он возвышается и по сию пору остается одной из самых высоких точек в окрестностях столицы. И сегодня восстановленным в прежнем великолепии храмом могут любоваться не только жители города, но и все, кто проезжает по Новорязанскому шоссе.
Помимо красивейшей церкви время сохранило для нас на территории городского округа Котельники и еще один исторический памятник – бывшую усадьбу помещиков Аршеневских. Именно с этим зданием связано название нынешнего городского микрорайона. В прошлом на территории микрорайона «Белая дача» располагалось небольшое сельцо Покровское, которым владел бывший астраханский губернатор Николай Яковлевич Аршеневский. Выйдя в отставку, Аршеневский устроил в Покровском свою загородную резиденцию, разбив вокруг усадьбы парк и вырыв несколько прудов. Именно тогда в названии местности и появилось слово Дача… «Дача Аршеневских», впоследствии была прозвана за белый цвет господского дома «Белой Дачей». После революции земли бывшей помещичьей усадьбы были отданы в пользование сельхозартели Люберецкого завода жатвенных машин им. Ухтомского. А выросший впоследствии из артели совхоз неожиданно назвали не «Заветами Ильича», а старинным поэтическим названием. В 1933 году в официальных бумагах впервые появляется название «Белая дача».
Ныне имя «Белая Дача» носит и городской микрорайон и группа компаний, работающих в Котельниках. А в бывшей усадьбе дворян Аршеневских расположился единственный в России Музей овощеводства закрытого грунта, напоминающий о прошлом знаменитого некогда совхоза и о нынешнем дне одноименной агрофирмы.
В названии двух других городских микрорайонов тоже отразилась история и память о предприятиях, давших начало нынешнему городу: городской микрорайон «Силикат» некогда вырос вокруг Люберецкого комбината строительных материалов и конструкций, а «Ковровый» вокруг Люберецкого коврового комбината. Хранит память о прошлом и небольшая железнодорожная станция Яничкино, названная в честь одного из ударников силикатного завода.
Рабочий поселок Котельники был образован в составе Ухтомского района в 1938 году. К этому времени Котельники уже были крупным населенным пунктом и промышленным центром Подмосковья. Действовали завод силикатного кирпича, песчаный карьер, железнодорожная станция. Вскоре после войны к ним прибавилось и организованное на трофейном оборудовании ковровое производство, совхоз, на базе которого в шестидесятых годах был построен крупнейший в области тепличный комбинат. Активное развитие предприятий преображало и поселок: началось строительство благоустроенного жилья, появились новые школы и детские сады, выросли три дворца культуры. И все же долгие годы котельниковские микрорайоны развивались обособленно, тяготея каждый к своему предприятию. Между тем, изменившееся время диктовало Котельникам новые условия жизни.
31 мая 1996 года было подписано Постановление Главы администрации Московской области о регистрации Устава муниципального образования «Поселок Котельники». Котельники стали самостоятельными.
В октябре 2000 года Главой муниципального образования «Поселок Котельники» был избран Алексей Седзеневский. В августе 2003 года Постановлением правительства Московской области утверждены границы муниципального образования «Поселок Котельники». А в июне 2004 года Постановлением Губернатора Московской области рабочий поселок Котельники Люберецкого района Московской области преобразован в город Котельники Люберецкого района Московской области. В ноябре 2004 года городу Котельники присвоен статут городского округа, а в декабре 2007 года город Котельники Люберецкого района преобразован в город областного подчинения Московской области.