Il nome di Villafranca appare per la prima volta nel 1190 in un documento scritto che riporta l'atto di fondazione della chiesa di S. Cecilia.

Il toponimo Villafranca si riferisce probabilmente ad una zona libera da dazi sulle merci già costituita da piccoli comuni rurali che tentavano di sottrarsi a vincoli feudali. La posizione del territorio, al confine tra Padova e Vicenza potrebbe inoltre aver favorito il nascere di un centro che poteva godere di particolari esenzioni.

Durante il periodo medievale il territorio di Villafranca fu teatro dei frequenti scontri tra padovani e vicentini fino a quando, col passaggio sotto la dominazione veneziana, si ebbe un duraturo periodo di pace. In quest'epoca vennero intraprese opere di bonifica e canalizzazione e si procedette alla riorganizzazione del paesaggio agrario.

Nel 1499 venne eretto il santuario della Madonna delle Grazie a ricordo dell'apparizione della Madonna ad una fanciulla muta, avvenuta nel 1479. L'edificio conserva all'interno affreschi dell'epoca che descrivono il miracolo e una statua tardogotica della Madonna.

In seguito alla disfatta della Repubblica di Venezia, anche il territorio di Villafranca venne coinvolta nelle trasformazioni apportate dalla dominazione napoleonica e poi austriaca.

Documenti del 1827 testimoniano infatti la presenza a Villafranca di una scuola comunale, di un medico condotto e del servizio delle guardie comunali.

Nei decenni che precedettero l'annessione del Veneto al Regno d'Italia (1866) il territorio di Villafranca fu spesso soggetto a requisizioni di animali e generi alimentari imposte dagli austriaci per esigenze militari.

Nella prima metà del XX secolo, contraddistinta dalla due guerre mondiali, lo stato di povertà e degrado della classe contadina si riacutizzò e solo negli anni '60 cominciò una lenta e graduale ripresa del miglioramento delle condizioni di vita e sociali.