Existence prouvée dès le Magdalénien. Une maison du néolithique datée d'environ 3 000 ans av. J.-C. a été découverte au lieu-dit les Gours-aux-Lions. Une nécropole de l'Age du Bronze se trouve à la Croix de la Mission. Le passé du village se confond avec celui de Saint-Germain-Laval. En 1154, Louis VII conféra la seigneurie de Marolles à l’abbaye de Saint-Germain-des-Prés. Jusqu'au XVIIIe siècle Marolles-sur-Seine dispose de deux églises : Saint-Georges et Saint-Germain.

La construction de l'église saint Germain commence par le chœur. À l'origine, il comportait trois fenêtres, mais l'ouverture centrale a été obturée lors de l'installation du retable derrière le maître autel. Un escalier du XIIIe siècle permet d'accéder au clocher, tandis que la chapelle extérieure de la même époque est décorée de modillons, figures humaines et animalières. Abside, absidiole et base du clocher sont vraisemblablement reconstruits après les troubles de la guerre de Cent Ans, à l'époque où les Poisieux sont seigneurs de Marolles, puisqu'on retrouve leurs armes ajoutées sur les modillons de l'absidiole romane. Le transept et le mur nord de la nef datent du XIIIe siècle, le mur sud du XVIe ou du XVIIe siècle.

Administrativement, l'église de Saint-Germain dépendait de l'abbaye Saint-Germain-des-Prés. Les prêtres y suivaient les rites de l'ordre de saint Benoît.