La meseta de Santa Rosa de Osos fue descubierta en el año de 1541 por el Capitán Francisco Vallejo, a la que le dio el nombre de Valle de los Osos, debido a la gran cantidad de estos animales que se encontraban en la región. A partir de esta fecha, pasaron no menos de cincuenta años para que los buscadores de oro se dieran cuenta de la riqueza aurífera de esta zona; es así como empiezan a llegar cientos de mineros encabezados por el Capitán Antonio Serrano de Espejo, quién ordenó su fundación, según las capitulaciones hechas por el gobernador Don Manuel Velásquez de Atienza, y aprobadas por su Majestad Felipe IV en 1636.
Fue erigida en Parroquia en noviembre de 1659 por el Obispo de Popayán Monseñor Vasco Jacinto de Contreras y Valverde, dándole el nombre de San Jacinto de los Osos. En 1792 se erige con el nombre de Villa de Nuestra Señora de los Osos; en 1811 se llamó Santa Rosa de Osos y se creó como municipio en 1814 según disposiciones del dictador Juan del Corral.
Ya para 1917 se instauró la Diócesis de Santa Rosa de Osos por orden del Papa Benedicto XV, nombrando como primer Obispo a Monseñor Maximiliano Crespo. Hacia 1924, es sucedido por Monseñor Miguel Ángel Builes Gómez (Obispo Misionero de Colombia) quien dirigió sus destinos por más de cuarenta años, fundando además tres comunidades religiosas de connotado valor en la Iglesia Católica.
Los primeros pobladores fueron los Indios Nutabes que habitaban el territorio, eran peleadores y ágiles. Trabajaban el tejido de algodón y explotaban el oro. Tenían organización social patriarcal y creían en la vida después de la muerte, de ahí que enterraban a sus muertos con utensilios, joyas, comida y vestidos.
Fechas importantes:
- En 1541 el capitán Francisco Vallejo y sus 40 hombres descubren el Valle de los Osos, denominado La Ranchería.
- A mediados del siglo XVI Andrés de Valdivia y Gaspar de Rodas, gobernadores de la ciudad de Santa Fe de Antioquia visitan el valle.
- En 1602 el capitán Antonio Serrano de Espejo llega al Valle de los Osos con muchos esclavos y comienza la explotación de las minas.
- En agosto de 1636 son aprobadas las capitulaciones a Don Antonio Serrano de Espejo, quedando como fundador del poblado.
- En 1649 erección en parroquia por el obispo de Popayán Vasco Jacinto de Contreras.
- En 1792 bajo la Gobernación de Provincia de Francisco Baraya, se erige la Villa de Nuestra Señora de Chiquinquirá de los Osos.
- En 1814 el municipio es elevado a Distrito por Juan del Corral y se da la ley de libertad de los esclavos.
- El 11 de Junio de 1824 por decreto del gobernador Francisco Urdaneta, se le confiere el título de Distrito y Cabecera de Cantón, por orden de Francisco de Paula Santander.
- El 28 de marzo de 1827 nace Pedro Justo Berrío.
- En 1845 un grupo de vecinos encabezados por el Presbítero José Sinforoso de Upegui, inicia la construcción del Templo de la Humildad.
- En 1850 existe un gran auge de las empresas mineras.
- En 1864 se establece la prefectura del Norte, que duró hasta 1905.
- En 1866 se empieza la construcción del templo que más tarde sería la Catedral y posteriormente la Diócesis.
- En 1906 circula El Observador, primer periódico de Santa Rosa de Osos.
- Calle el Palo 1910,1911 empieza a funcionar el Instituto Berrío y se funda el Colegio de los Sagrados Corazones.
- En 1912 fue erigida cabecera del circuito.
- En 1915 se inaugura el Seminario Mayor de la Diócesis. Empieza instalación del alumbrado eléctrico.
- En 1917 es erigida la Diócesis de Santa Rosa, el primer Obispo fue el excelentísimo señor Maximiliano Crespo. Creación de la Diócesis de Santa Rosa de Osos por el Papa Benedicto XV. 1919, 1924 Monseñor Builes remplaza al excelentísimo Señor Maximiliano Crespo.
- En 1926 comienzan en firme los trabajos de abastecimiento de aguas de la ciudad.
- En 1930 la mayoría de las minas de oro son cerradas.
- En 1952 Monseñor Builes recibe la Cruz de Boyacá.
- En 1965 se cumplen 150 años de vida municipal.
- En 1971 Empresas Públicas de Medellín comienza a prestar el servicio de energía.
- En 1979 ocurre una granizada de gran magnitud.
- En 1983 se amplía la cobertura telefónica y se aprueban los símbolos del Municipio.
- En 1988 Francisco Restrepo Palacio es elegido Alcalde Popular.
- En 1992 es fundada la Banda Juvenil de Santa Rosa.
- En 1993 es inaugurada la Unidad Cultural Integral Marco Tobón Mejía y el Museo Porfirio Barba Jacob.
- En 1994 se celebra 180 años de vida municipal.
- En 1995 se institucionalizan las Festividades Populares denominadas Fiestas del Atardecer.
- En 1996 se inaugura el Hotel Cortejo Imperial.
- En 1997 se crea e inicia labores la Fundación Universitaria Católica del Norte, y la Funeraria y Sala de Velaciones El Divino Rostro empieza a ofrecer sus servicios.
- En 2001 se crea la condecoración Nutabe de Oro.
- En 2004 se inaugura la Terminal de Transporte de Santa Rosa de Osos en presencia del Presidente de la República Álvaro Uribe Vélez.
- En 2008 se conmemoraron 100 años de nacimiento del Monseñor Aníbal Muñoz Duque, Cardenal Primado de Colombia.
- En 2009 se crea la Empresa de Servicios Públicos de Santa Rosa de Osos y la Parroquia de la Catedral Santa Rosa de Osos celebra 350 años desde su creación.
- En 2010 después de más de 50 años, se hace la reposición y actualización de Redes de Acueducto en el Casco Urbano.
- En 2015 se celebra el Bicentenario del Municipio.
- En 2017 se celebra el Centenario del Municipio.