L'importanza di Velletri, nella storia della zona, la rende differente da tutte le altre cittadine dei Castelli tanto da farla considerare un caso a parte. L'antica citta volsca di Velester (o Velcester) diede molto filo da torcere ai romani che con difficoltà riuscirono a sottometterla sotto il re Anco Marzio; per due volte si svincolò da questo giogo e solo nel 338 a.C. fu definitivamente trasformata in municipium col nome di Velitrae. Ma prima ancora di Roma erano stati gli Etruschi a diffondere la loro cultura fino in questa zona nel loro tentativo di raggiungere la pianura pontina ed il sud del Lazio, di questo tentativo sono rimaste molte iscrizioni e terrecotte. In epoca imperiale le ville patrizie erano numerose in questa zona ed in quella della gens Ottavia crebbe il futuro Augusto. Nel 410 d.C. l'invasione dei Goti raggiunse la cittadina ed Alarico saccheggiò duramente Velletri.
In epoca medioevale Velletri era ancora una florida città e restando fedele al Papa riuscì a mantenere una propria indipendenza senza essere sottomessa ai vari signori e alle famiglie che negli altri paesi dei Castelli Romani dominavano ogni zona con vari ribaltamenti nel corso degli anni. La città fu uno dei primi comuni indipendenti del Lazio, retta da un potestà che aveva nel motto "Est mihi libertas papalis et imperialis" il suo programma. Nel 1299 elesse come potestà il papa Bonifacio VIII, si scontrò in seguito con Roma ed infine fu percorsa dalla disputa tra Agnelli e Lupi, cioè Guelfi e Ghibellini: questa lotta interna tra i sostenitori del potere del Papa ed i sostenitori del potere imperiale fu comune a molte città italiane (Basti pensare alla Firenze di Dante).
La sua posizione strategica (La via Appia passa per Velletri prima di entrare nella pianura pontina e dirigersi verso Napoli) ha fatto del luogo un nodo troppo importante in caso di conflitti; nel 1744 fu coinvoltà in una battaglia tra austriaci e truppe napoletane, tra il 1798 ed il 1799 fu al centro degli scontri tra truppe francesi e bande sanfediste.
Nel 1849 per la difesa della repubblica romana Garibaldi vi conseguì un'importante vittoria contro i Borboni. Durante la seconda guerra mondiale la città subì un forte bombardamento nel 1944 poco prima della liberazione di Roma dalle truppe tedesche e venne ridotta ad un cumulo di macerie; la pronta ricostruzione riportò la città all'importanza che aveva prima della guerra e fu la base per lo sviluppo che pone oggi Velletri tra le più importanti città del Lazio. Dal punto di vista paesaggistico la città offre panorami sul circondario con molta facilità, si possono ammirare i monti della Ciociaria ed i Lepini, verso il mare Terracina e la pianura pontina. All'interno della moderna Velletri si possono cogliere resti del tempo passato ed esempi di urbanistica attuale , non sempre a misura d'uomo; i resti della Velitrae romana sono spesso nascosti dalle costruzioni e dalle strade. Il complesso della cattedrale di S. Clemente, risalente al 327 d.C., nasconde i resti di un tempio romano dedicato a Marte, la chiesa delle stimmate di S.Francesco addirittura sorge sul sito di un tempio volsco; la gran parte dei reperti è ormai lontana però da Velletri, fino al 1800 l'importante Museo Borgiano, oggi impoverito nonostante la conservazione di pezzi unici, era noto in tutto il mondo e perfino Goethe ne rimase meravigliato nonostante la relativa lontananza da Roma.
La chiesa di S.Maria del Trivio, con la Torre ben visibile accanto, rappresenta uno degli edifici più caratteristici della città, costruita nel 1353, come ricorda una lapide, resistette a guerre e bombardamenti. Degno di nota anche il Palazzo Comunale restaurato dopo l'ultima guerra; cita una menzione la monumentale porta Napoletana che introduce dal lato sud alla città, recentemente restaurata e sede dei sommeliers dei Castelli romani.
Una curiosità: nel 1780 Pio VI fece ripristinare la via Appia, abbandonata fin dal tardo medioevo per le scorrerie dei pirati e sostituita con vie più a monte che attraversavano gli altri paesi dei Castelli; nel tracciato era previsto di puntare direttamente su Terracina da Genzano, tagliando fuori così dalla via la città più importante: Velletri. I cittadini di Velletri tanto fecero che il progetto iniziale fu modificato ripristinando l'ansa della via Appia verso la città ed in cambio la popolazione si sobbarcò l'onere di finanziare la ricostruzione della strada.