Cefalú var bebott redan under forntiden, detta dels tack vare att jorden var mycket fruktbar I detta område, och dels tack vare ställets strategiska betydelse med en imponerande klippa att försvara. Människans närvaro här under medeltiden kan spåras av de fynd, som man gjort i grottorna på östsidan av klippan.
Stadens historia tog sin start under 500-talet f. Kr, och det är även från denna period som de murar som omgränsar staden vid foten av klippan, har sitt ursprung. Det är denna klippa med sin alldeles speciella form, som också gett namn till staden, Vephaloedium (huvud).
Det var Roger den andra, som under 1200-talet byggde ut staden och gav den en stadsplan, som än idag präglar staden. Denna period efterlämnade sig ett betydande minnesmärke, nämligen den stora domkyrkan, som var en maktsymbol för Roger, som inte bara hade politisk, utan även religiös makt.
Från senare delen av 1300-talet hade familjen Ventimiglia otvistat makten i denna lilla stad, de bodde i Osterio Magno, ett palats byggt under normansk tid. Idag är palatset, som ligger längs stadens huvudgata, säte för konstarrangemang.
Den lilla staden som under den senare delen av 1500-talet, kom att ingå i den italienska staten, gick en lugn framtid till mötes, endast avbruten av en nedgångsperiod under 1900-talet. Sedan dess har staden dock lyckats resa sig igen, och idag blomstrar staden tack vare en stor turistindustri.
