En el territorio del distrito de Odintsovo se han conservado numerosos restos arqueológicos.

Odintsovo fue fundada a finales del siglo XIV y recibió su nombre de Andrei Ivanovich Odinets, quien recibió estas tierras del Gran Duque Dmitry Donskoy, un boyardo que vivió en la segunda mitad del siglo XIV y descendía del príncipe circasiano Rededey, mencionado en la Crónica Laurentiana en el año 1022.

La finca estuvo en manos de la familia Odintsov hasta que el nieto de Andrei Ivanovich Odinets, Fedosy, enfureció al Gran Duque Basilio II de Moscú y se vio obligado a huir a Lituania.

En 1668, los hijos de Stepan Islenyev, Danila e Ivan Stepanovich, compraron Odintsovo como patrimonio y cinco años más tarde se lo vendieron al boyardo Artamón Sergeevich Matvéyev.

Después de la muerte del zar Alejo I de Rusia, Matvéyev cayó en desgracia y fue exiliado a Pustozersk, luego a la lejana Mezén, y Odintsovo fue incluido en las tierras palaciegas.

Artamon Matvéyev regresó del exilio en mayo de 1682, cuando el joven Pedro I y su hermano Iván ascendieron al trono.

Un año más tarde, en 1683, Odintsovo fue devuelto por decreto real al hijo de Matveev, Andrei Artamonovich.

A finales del siglo XVII, en Odintsovo ya había 22 familias campesinas y contaba con 81 habitantes.

Este último vendió el pueblo en 1760 al conde Andrei Mikhailovich Efimovski, de quien pasó a su hijo Pyotr Andreevich.

En 1810 Odintsovo contaba con 607 habitantes y en 1814 su número se había reducido en un tercio: hasta 416 personas.

Los Zubov fueron dueños de Odintsovo durante la primera mitad del siglo XIX, hasta 1853, cuando el Conde Alexander Nikolaevich Zubov vendió su propiedad al Consejero Privado Príncipe B.V.

A finales de los años 60 del siglo XIX, se formó una sociedad anónima encabezada por el príncipe Meshchersky y el conde Uvarov, que se encargó de la construcción del ferrocarril Moscú-Smolensk.

El popular artista Pavel Orlenev pasó varias temporadas de verano.

En 1928, se creó el Trust Mossilicate, que incluía estas fábricas para la producción de ladrillo rojo, muy solicitado en aquel tiempo.

En la década de 1920 se organizó en el pueblo el club Vsevobuch, un club juvenil en el que había un teatro folclórico dirigido por el residente local Alexei Lomonosov.

Alude al ciervo que acompañaba a san Artemón, el santo al que está dedicada una de las primeras iglesias de la localidad.