Alrededor del año 1000 a.C. una oleada de inmigrantes se asentó en el alto valle del Tíber hasta el mar Adriático, y también en los alrededores de Asís. Eran los umbros, que vivían en pequeños asentamientos fortificados en terrenos elevados. A partir del año 450 a.C., estos asentamientos fueron ocupados gradualmente por los etruscos. Los romanos se hicieron con el control del centro de Italia tras la batalla de Sentinum en el 295 a.C. Construyeron el floreciente municipium Asisium en una serie de terrazas en el Monte Subasio. En Asís aún se pueden encontrar restos romanos: las murallas de la ciudad, el foro (actual Piazza del Comune), un teatro, un anfiteatro y el Templo de Minerva (ahora transformado en la Iglesia de Santa Maria sopra Minerva). En 1997 se descubrieron también los restos de una villa romana que contenía varias habitaciones bien conservadas con frescos y mosaicos en un estado que raramente se encuentra fuera de sitios como Pompeya.
En el año 238 d.C. Asís fue convertida al cristianismo por el obispo Rufino, que fue martirizado en Costano. Según la tradición, sus restos descansan en la Iglesia Catedral de San Rufino en Asís.
Los ostrogodos del rey Totila destruyeron la mayor parte de la ciudad en 545. Asís quedó entonces bajo el dominio de los lombardos como parte del ducado lombardo y luego franco de Espoleto.
El próspero municipio se convirtió en un municipio gibelino independiente en el siglo XI. En constante lucha con los güelfos de Perugia, fue durante una de esas batallas, la de Ponte San Giovanni, cuando Francesco di Bernardone (San Francisco de Asís) fue hecho prisionero, poniendo en marcha los acontecimientos que finalmente le llevaron a vivir como mendigo, renunciar al mundo y fundar la Orden de los Frailes Menores.
La ciudad, que había permanecido dentro de los límites de las murallas romanas, comenzó a expandirse fuera de ellas en el siglo XIII. En este periodo la ciudad estaba bajo jurisdicción papal. La Rocca Maggiore, la fortaleza imperial en la cima de la colina sobre la ciudad, que había sido saqueada por el pueblo en 1189, fue reconstruida en 1367 por orden del legado papal, el cardenal Gil de Albornoz.
Al principio, Asís cayó bajo el dominio de Perugia y más tarde bajo varios déspotas, como el soldado de fortuna Biordo Michelotti, Gian Galeazzo Visconti y su sucesor Francesco I Sforza, duques de Milán, Jacopo Piccinino y Federico II da Montefeltro, señor de Urbino. La ciudad entró en una profunda decadencia debido a la peste de la Peste Negra en 1348.
La ciudad volvió a estar bajo jurisdicción papal bajo el gobierno del Papa Pío II (1458-1464).
En 1569 se inició la construcción de la Basílica de Santa Maria degli Angeli. Durante el Renacimiento y en siglos posteriores, la ciudad continuó desarrollándose pacíficamente, como atestiguan los palacios del siglo XVII de los Bernabei y los Giacobetti.
Asís, que ahora es lugar de muchas peregrinaciones, está vinculada en la leyenda con su hijo nativo, San Francisco. El amable santo fundó la orden franciscana y comparte honores con Santa Catalina de Siena como patrón de Italia. Es recordado por muchos, incluso por los no cristianos, como un amante de la naturaleza (su predicación a una audiencia de pájaros es una de las leyendas de su vida).
Asís fue golpeada por dos devastadores terremotos, que sacudieron Umbría en septiembre de 1997. Pero la recuperación y la restauración han sido notables, aunque queda mucho por hacer. Se produjeron daños masivos en muchos lugares históricos, pero la principal atracción, la Basílica de San Francisco, reabrió sus puertas menos de dos años después.