Con ejemplos de ocupación neolítica en la cumbre de la Peña de Alájar (ya el en el término de Castaño del Robledo), sobre el paraje de le ermita, debe destacarse que la existencia de cuevas y abrigos naturales alojados en el abrupto y estratégico risco de la Peña no pasó desapercibida para los primeros pobladores del ámbito. De un origen kárstico por la litología calcárea y por las numerosas surgencias de agua, estas cavidades presentan ocupación desde la Edad del Cobre y se mantiene aún hasta la Edad del Bronce.
La ocupación calcolítica mantiene las similitudes propias del resto de la sierra onubense en cuanto a cultura material y estrategia de utilización del territorio. En un ambiente arcaizante esta tradición pudo mantenerse hasta la Edad del Bronce Medio o Tardío, momento en que se datan cronológicamente los enterramientos aparecidos en las cuevas de la Peña. Posteriormente, la escasez de restos arqueológicos con fecha del Bronce Final y primera Edad del Hierro, transmiten un panorama de recesión poblacional que pudo deberse a la dinámica tan expansiva mostrada por las zonas mineras y las del litoral animadas por la transformación de metales y el comercio con sociedades del Mediterráneo oriental.
No poseemos muchas noticias históricas de este abrupto y hermoso paraje hasta finales de la Edad Media. Hasta ese momento solo contamos con algunos indicios. Es seguro que existieron en la Peña asentamientos prehistóricos, pues así se deduce de los restos arqueológicos encontrados en algunas de sus cuevas, pero no se crearon núcleos de población de cierta entidad hasta época musulmana. El nombre de Alájar, la villa a la que pertenece, parece derivar del árabe con el significado de “peña” o “piedra” y parece que conocida como Alfayar de Lapa. La tradición recoge también la estancia de San Víctor de Arcis (siglo V), que fundaría la primitiva ermita en el lugar, retirándose a ella junto con algunos seguidores y anacoretas.
Un rasgo general en el ámbito serrano onubense es la ausencia de núcleos urbanos a lo largo de todo el periodo andalusí y ello puede explicar el mantenimiento de tradiciones, topónimos y fondo cultural indígena local incluso con reminiscencias de un cristianismo antiguo.
La conquista por los cristianos a mediados del siglo XIII debió impulsar la repoblación y su inicial desarrollo como posesión de la Orden de Santiago. Perteneciente ya a la jurisdicción de la Corona a fines del siglo XV se había establecido en la Peña un núcleo de unos 40 vecinos denominado “Alfajar de Arriba”, en tanto que el resto de los habitantes se situaba en el valle, en “Alfajar de Abajo”, también llamado “Puebla del Valle”, ubicado en la actual Alájar.
Fue en la segunda mitad del siglo XVI cuando la Peña comenzó a conocerse debido a que el humanista, escritor y teólogo Benito Arias Montano (Fregenal de la Sierra 1527- Sevilla 1598) estableció en ella su residencia por largos períodos, tras haber estudiado en Sevilla y en la universidad de Alcalá de Henares. La vida intensa y los múltiples cometidos que hubo de realizar a lo largo de toda su vida como colaborador y consejero muy apreciado del rey Felipe II, no le impi-dieron volver con mucha frecuencia al lugar. Allí levantó su residencia próxima a la antigua ermita, un estudio y, con posterioridad, un museo, que fue enriqueciendo con objetos de gran valor en cada una de sus estancias. Junto a todo ello reordenó el espacio de su entorno remodelando el manantial allí existente –La fuente de la Peña-, abriendo acequias, creando jardines y viñedos y acondicionando el acceso, que decoró con una frondosa alameda. Según cierta tradición, el propio monarca visitó de incógnito a su consejero en la Peña al regreso de su viaje a Portugal tras la anexión de este reino a la corona española en 1580.
Arias Montano, poco antes de morir, cedió a la Corona todo aquel paraje, que continuó siendo un “real sitio” hasta que Amadeo de Saboya lo cedió a los habitantes de Alájar. En todo ese tiempo el abandono y la desidia fueron provocando la desaparición progresiva de aquel conjunto, del que en 1875 se derribaron sus últimos restos. Hoy día tan solo se conserva, aislada cerca de la ermita, la portada de la residencia construida en cantería de piedra, y la espadaña, aunque ésta conforme a la reconstrucción del siglo XVIII. En el lugar se realiza una romería todos los años el 8 de septiembre, punto de reunión de numerosos vecinos de la villa y de otros muchos pueblos serranos próximos.
En 1640 la aldea de Alájar, junto a Aracena pasan al señorío del Conde Duque de Olivares. En esta época, los señores ejercen su presión tributaria sobre Alájar, y la misma ciudad de Aracena la presiona en exceso, hasta tal punto que la relación continuada de vejaciones, así como el cobro de los débitos reales y penas, provocaron la huida de varios vecinos a otras partes. Estas razones obligan a pedir continuamente su independencia de Aracena.
La consolidación de Alájar se realiza en el siglo XVIII. En el año 1702 Alájar se independiza de Aracena. La economía rural se diversificó con un sustancioso incremento de la actividad ganadera y la presencia de comerciantes que eran necesarios "por no producir la tierra para mantener a tanta gente". En 1752 el catastro del Marqués de la Ensenada contabiliza 397 vecinos, y en 1786 el censo de Floridablanca las eleva a 1.875.
En 1857, la rebelión de las minas de San Miguel en Almonaster estuvo protagonizada por naturales de Alájar y fue una revuelta elemental contra la miseria. De esta forma se abren las puertas a un siglo XX donde comienza un proceso migratorio a zonas que ofrecían mejores oportunidades que la susbsitencia del campo. La Cuenca Minera de Riotinto, Cataluña o el Levante son los destinos mayoritarios de esos emigrantes.
El los albores del XXI parece que la población se estabiliza en torno a los 800 habitantes con algún repunte, especialmente favorecido por el nuevo impulso que proviene del turismo rural.