Località di antichissima origine lungo il fiume Brenta.
Tracce e leggende riguardano reperti venetici e di epoca romana.
Tracce di insediamenti preistorici, con due resti di piroghe, sono state rinvenute lungo la Brenta in località Palazzina. Molti i manufatti di epoca romana, oltre a laterizi e materiali lapidei, una stele funeraria del I sec. a.C. Curtarolo, oratorio di San Francesco Il monumento più prestigioso è l'oratorio francescano, con l'abside che conserva i tipici elementi dell'architettura romanica monastica e affreschi sulla volta dell'abside attribuiti alla scuola di Giusto de Menabuoi o allo stesso artista (l'autore dello straordinario ciclo di affreschi del Battistero del Duomo di Padova - 1300).

All'epoca della costruzione, attorno al 1220, il fiume Brenta correva ad appena qualche centinaio di metri (all'incirca dove ora la strada provinciale) e, nella campanga retrostante, probabilmente esistevano ancora le strutture del vecchio e fatiscente castello romano sulla 'Mota de Pain', già castelliere pre-romano su di una 'Motta', abbattuto dai padovani nel 1200 per fortificare Cittadella.

La zona di Curtarolo era ai margini estremi della grande centuriazione di Noale-Borgoricco (centuriazione dell'agro padovano) e, probabilmente, nei pressi del monastero dipendente dai Benedettini di Santa Giustina di Padova e del castello, vi passava la strada romana (Aurelia-Valbrenta) proveniente da Vigodarzere, Tavo (ottavo miglio), Santa Maria di Non (nono miglio) che dirigeva poi verso Bassano.

Lungo le tracce di questa strada anche l'antichissimo oratorio, ora santuario, della Madonna di Tessara, dove si venera una piccola statuina di una madonna 'Mora' di origine incerta che leggenda vuole miracolosamente trasportata dalle acque del fiume.

Il primo nucleo della piccola chiesetta dedicata a Sant'Egidio risale al XII secolo, nel 1506 passa in giurisdizione al convento delle Monache di Santa Croce alla Giudecca (Venezia). Nel seicento la vita ecclesiale della chiesetta riprende vigore, forse proprio per il rinvenimento della miracolosa statuina.

Nel 568 s'insediano gruppi di Longobardi.
Forse già in epoca alto-medioevale, sicuramente dopo la grande alluvione del 589 che determinò lo spostamento del corso principale del fiume Brenta sull'alveo del Medoacus Minor (all'incirca l'attuale) causando il prosciugamento del Major che passava per Padova, Curtarolo divenne strategico passaggio sul fiume, con il transito diretto per Padova. Questo fatto potrebbe essere all'origine del toponimo, da Scurzarolo (scorciatoia), tuttavia ipotesi più accreditate rimandano a Curtis Rodulo, dal nome dei possedimenti di una famiglia probabilmente longobarda, vista la contrapposizione tra curtis feudale e mansio tipica forma di conduzione terriera romana.

Il documento più antico, del 1077, attesta una Pieve dedicata a Santa Maria a Curtarolo, ma progressivamente si affermò l'importanza religiosa della chiesa e monastero di Santa Giuliana, in località Pieve (toponimo acquisito proprio per questo fatto), documentata fin dal 1333 ed investita del titolo di parrocchiale dal 1500, con giurisdizione sulle chiese e cappelle di Campo San Martino, Marsango, Sant'Andrea, Tessara, Santa Maria di Non e Tavo.

Dopo l'epopea Ezzeliniana, i villaggi vennero annessi al Contado di Padova, quartiere di Ponte dei Molini.

Il passaggio sulla Brenta, forse già attrezzato con un ponte, nel trecento fu luogo di aspre contese militaresche tra carraresi e scaligeri dapprima, poi con i veneziani e successivamente (1509) di schermaglie (note come scaramuze) tra gli imperiali della Lega di Cambrai, provenienti dalle scorribande di Bassano, Marostica e Cittadella, e Veneziani, sfociate nella presa e distruzione del castello di Limena e assedio alle mura di Padova.

Nel XIII secolo vasti territori in località Non appartenevano ai Dalesmanni, potente famiglia padovana i cui esponenti più noti furono Speronella Dalesmanni ed il figlio Jacopo da Sant'Andrea, citato anche da Dante nell'Inferno...

A fine quattrocento e nel cinquecento luogo di prestigio fu anche Villa Bozza, lungo la strada tra Tavo ed Arsego, dove aveva messo dimora Pietro Bembo. La famiglia veneziana dei Bembo impiantò una prima attività industriale con un mulino lungo la roggia del Piovego Villabozza, rilevato nel 1825 dalla famiglia Agugiaro, tutt'ora esistente quale una delle maggiori realtà agro-industriali del padovano.

La storia moderna è in comune con quella del territorio alto-padovano, memorabile l'alluvione del 1966 con Curtarolo tra i paesi più colpiti.