Город был основан в 1032 году киевским князем Ярославом Мудрым и назывался Юрьев (от православного имени Ярослава Мудрого — Юрий, данного ему при крещении). В 1240 году, во время монголо-татарского нашествия был уничтожен, от города осталась только руины церкви, около которой снова возродился город. С 1363 в составе Великого Княжества Литовского, с 1569 город перешёл к Польше. В 1651 здесь был подписан договор между Польшей и восставшими украинскими казаками под предводительством Богдана Хмельницкого. В конце XVI века город получил магдебургское право.

В 1712 году город снова возвращается в состав Польши. В 1774 году последний польский король Станислав Август передает город в дар коронному гетьману Франциску-Ксаверию Браницкому.

После второго раздела Польши в 1793 город стал частью Российской империи. В XIX веке Белая Церковь стала значимым уездным городом. Во времена Советского союза город был превращён в важный промышленный центр (машиностроение, строительная промышленность).

В течение Великой Отечественной войны город находился в окуппации 950 дней. За этот срок город был почти полностью уничтожен, население сократилось до 40 тысяч. Во время оккупации Белой Церкви в 1941 здесь были расстреляны еврейские дети.