La zona già abitata da popolazioni Liguri e Galli, diventò sede di un insediamento romano. In seguito il territorio divenne un feudo del monastero colombaniano di San Pietro in Ciel d’Oro di Pavia. Il toponimo è citato per la prima volta in un documento del X secolo negli atti di San Bovo. Apparteneva territorialmente a Piacenza come agro piacentino fino al 1164, quando, con il diploma imperiale dell’8 agosto, l’imperatore Federico Barbarossa l’assegnò a Pavia; pur rimanendo feudo del monastero di San Pietro in Ciel d’Oro. Successivamente nel XIII secolo la località venne inserita nelle terre del contado pavese dell’Oltrepò, con il nome di Sancta Juleta, e passò al feudo di Broni.
Santa Giuletta, formata storicamente da due distinti centri abitati detti il Castello e la Villa, si costituisce come entità unitaria attorno alla sua chiesa, dedicata a Santa Giuletta e risalente indubbiamente all’alto medioevo. Probabilmente derivò dalla separazione di una più antica chiesa dei Santi Quirico e Giulitta, sorta nella parte orientale della pieve di Casteggio (allora nella diocesi di Piacenza), la cui origine va ricercata nel transito dei corpi dei due martiri da Marsiglia (ove erano giunti per opera di Sant’Amatore, vescovo di Auxerre) a Roma, avvenuta per volontà di papa Vigilio attorno al 550 d.C. La strada Romera passante per Santa Giuletta fu sempre la via dei pellegrinaggi dalla Francia meridionale a Roma. Dalla stessa originaria chiesa di San Quirico e Giulitta sarebbe derivata anche la vicina parrocchia di Corvino San Quirico.
Non è noto quando sorsero i due centri abitati attuali (la chiesa si trova a mezza strada tra essi); certamente si riferisce al Castello il diploma del 1164 che pone anche Santa Giuletta sotto la giurisdizione di Pavia, che ne fece la sede di una podesteria o squadra. Il territorio dell’attuale comune coincide grosso modo con tale podesteria, che a sua volta fu sempre costituita solo da tale comune. Nel XIV secolo cadde sotto la signoria dei Beccaria del ramo di Santa Giuletta, e fu regolarmente infeudato nel 1412. Nel 1631 apparteneva ancora ai Beccaria, divisi in quattro rami: a quei tempi ormai la Villa aveva superato il Castello come popolazione (32 famiglie contro 25). Nel 1694, per estinzioni o rinunce da parte dei vari rami dei Beccaria, il feudo passò in condominio alle famiglie Trotti e Isimbardi (da cui la locale cascina Isimbarda), entrambe col titolo di Conti di Santa Giuletta, che sopravvissero alla fine del feudalesimo (1797). Negli anni cinquanta la sede comunale era passata alla Villa, ormai detta Santa Giuletta per antonomasia.
Nel 1953 l’antico oratorio di San Colombano, alla Villa, divenne parrocchia autonoma, separata da Santa Giuletta che restava parrocchia del Castello. Alla fine degli anni settanta, avvennero diversi cedimenti del suolo sulle colline di Santa Giuletta, molte abitazioni e filari di viti furono distrutti e un discreto pezzo di strada dovette essere ricostruito. Per ovviare al problema recentemente si sono costruiti drenaggi appositi.