Según apunta José M. Ramírez Martínez en su artículo “Edificios religiosos de Murillo de Río Leza”, el origen del pueblo está en relación con la calzada romana que ascendía paralela al Río Leza, existen también vestigios arqueológicos que hablan de algún tipo de poblamiento de época romana.

Se apunta la posibilidad de que un campamento romano se asentara en la zona como base para proteger la calzada romana. Un proceso paralelo aglutinaría los poblados de la zona en torno a Murillo, por estar este mejor situado geográficamente.

En época medieval, Murillo alcanza cierto auge gracias a los musulmanes y sus técnicas de cultivo, aprovechándose de la situación ideal del pueblo para estas actividades.

Se constata también en el siglo IX una colonia de monjes ermitaños que excavan sus moradas en los montes arcillosos sobre la confluencia de los ríos, en el paraje hoy conocido como “Agujerones” y “Caseta de los moros”.

Poco después un movimiento de repoblación de origen navarro insufla nueva vida al pueblo. El desarrollo de Murillo se produce en torno a una calle principal marcada por la dirección que toma el Valle. A ambos lados de esa calle se distribuyen las viviendas.

En los siglos XII y XIII se forma una segunda villa, con el tipo característico de urbanización medieval cristiana en Bastida.

El resto de la historia de Murillo se produce en paralelo a la de los pueblos de su entorno, hasta la abolición de los señoríos en España y la reestructuración provincial, que conforma la provincia de Logroño, y más tarde con la creación del Estado de las Autonomías en el siglo XX, la Comunidad Autónoma de La Rioja, de las que Murillo de Río Leza es integrante.