Етруська назва невідома, можливо, вона походить від станів (або стацій), які в римські часи стали префектурою і називалися Статонія.Натомість назва Пітільяно, схоже, походить від роду Петілія, важливого римського роду, який дав назву кільком населеним пунктам. Згідно з давньою легендою, заснуванням міста завдячують двом римлянам: Петіліо та Челіано; від злиття їхніх імен і утворилася назва Пітільяно.Назва "Малий Єрусалим", з іншого боку, походить від присутності важливої єврейської громади протягом століть.У Пітільяно, єдиному спадкоємці "міст притулку" в цьому регіоні, сприятливі умови, збережені протягом століть, дозволили розвинути виняткові відносини співіснування і толерантності між єврейським і християнським населенням, настільки, що місто було названо "Малим Єрусалимом". Надзвичайні стосунки між християнами та євреями були остаточно закріплені унікальним епізодом у 1799 році, коли народ і християнська більшість захистили ізраїльтян від зловживань антифранцузьких солдатів, які хотіли пограбувати гетто.Історія300-1000 рр. до н.е. задокументовано поселення бронзової доби, але скеля Пітільяно, як і вся долина річки Фіора, була заселена вже в неоліті (6 тисячоліття до н.е.), а потім у мідному віці.8 ст. до н.е. Етруське поселення, завдяки сусідньому місту Вейо, досягло свого апогею в 6 ст., витіснивши сусідній центр Поджо Буко на Фьорі, від якого залишилися некрополь і залишки храму; близько 500 р. до н.е. воно, ймовірно, було зруйноване Порсенною, королем К'юзі.І ст. до н.е. - ІІ ст. н.е., римська присутність, з фермами та селами вздовж головних доріг, про що свідчать різні споруди на плато навпроти скелі Пітільяно.1061 рік, топонім Пітільяно вперше з'являється в буллі, виданій Миколою ІІ канонікам Совани.1188 рік, в іншому документі Пітільяно згадується як кастро (укріплене село) у володінні графів Альдобрандескі, володарів всієї Маремми, яким воно належало незабаром після 1000 року.1274, Пітільяно з'являється як одна з головних фортець графства Альдобрандескі у війнах з комуною Орв'єто.1313 - Орсіні успадкували від Альдобрандескі графство Сована; вимушені вести тривалу боротьбу з комунами спочатку Орв'єто, а потім Сієни, після завоювання останньою майже всієї Маремми, включаючи Совану в 1410 році, Орсіні переносять столицю графства до Пітільяно.1466, невелике графство Пітільяно набрало сили з приходом до влади Нікколо III, капітана удачі на службі великих італійських держав; при ньому Пітільяно збагатилося пам'ятниками епохи Відродження, над якими працювали такі художники, як Антоніо да Сангалло, Бальдассаре Перуцці та Антон Марія Ларі.1604 - Фердінандо I, великий герцог Тоскани, скуповує всі володіння Орсіні: так закінчується графство Пітільяно; з середини століття починає зростати кількість євреїв, які знаходять тут безпечний притулок; в 1643 році Медічі запобігають спробі окупації міста папськими військами.1843 року Пітільяно отримав титул міста з перенесенням єпархії з Совани та завдяки економічному зростанню, що послідувало за реформами Просвітництва.