En época musulmana, Chella era una alquería que Jaime I donó a Pere Dovit, aunque más tarde se reintegró a la corona. En 1341, el rey la cedió a Tomás de Ulmis, del que pasó en 1356 al conde de Denia y después al ducado de Gandía. En 1611, Carlos de Borja expidió carta de población, tras la expulsión de los moriscos. Posteriormente perteneció al marqués de Bélgida.
A pesar de la existencia de restos arqueológicos de un poblado ibérico, situado en la partida de Los Secanos de Arriba, así como de una granja romana en la actual casa de Fulgencio y de restos de habitáculos musulmanes en las cuevas de la Peña del Turco, el actual municipio de Chella tiene su origen en una alquería musulmana, situada en la actual plaza de la Iglesia Vieja, en la que se aún se conserva una parte del muro de la mezquita con una hornacina con la Virgen de Gracia, patrona de la localidad. En 1244 Jaime I conquisto la comarca y contra él se rebeló Al-Azraq, caudillo musulmán, y con él los habitantes de Chella. Tras ser vencidos fueron expulsados, repoblando el pueblo con musulmanes leales al rey. La población fue dada en feudo, sucesivamente, a Tomás de Ulmis, al Conde de Denia, a Pedro Escintelles y al primer duque de Gandia (Alfonso el Vell), a cuya muerte pasó de nuevo a la Corona. Durante las Germanías los moriscos de Chella fueron forzados a bautizarse y la parroquia de Bolbaite se desmembró de la de Chella. Con Carlos de Borja, volvió a manos de los duques de Gandía y condes de Oliva; y en 1609 Felipe III ordenó la expulsión de los moriscos y Chella quedó totalmente abandonada hasta 1611. Fue entonces cuando se otorgó la carta puebla y se instalaron nuevos pobladores (los Llobregat, Granero, García, Esparza, Palop, etc.).
En este siglo crece la población a partir del casco medieval; los restos del castillo musulmán se quedan en la parte alta, hoy barrio de la Peña. Este desarrollo se consolida en el siglo XVIII cuando los señores feudales ya no son los Borja, sino los marqueses de Bélgida. En la guerra de sucesión Chella dejará de pertenecer a la gobernación de Játiva y pasará al corregimiento de Montesa con las vecinas localidades de Anna, Enguera y Estubeny. Todos estos pueblos estuvieron afectados por el terremoto de 23 de marzo de 1748, que destruiría la iglesia vieja de Chella, acelerando así la construcción de la nueva (1763) de estilo neoclásico y cruz latina, con torre campanario de esquinas orientadas a los puntos cardinales y que conserva su primera campana, María de Gracia, de 1789.