El nombre de procedencia árabe significa "casa de sombra", y se supone que le fue dado por las grandes alamedas que poblaban el valle.

Al igual que sus vecinos de valle, Algar y Mochales, perteneció desde la reconquista al territorio del Señorío de Molina, con la salvedad de que en lo eclesiástico  dependía del arciprestazgo de Medinaceli, situación que se prolongó durante siglos, hasta su pase definitivo al de Molina.

Es a partir del siglo XIII, concretamente desde 1.202, cuando los Señores de Molina pasan a serlo también de Mesa.

Entre finales del siglo XIII y principios del XIV (en las crónicas figura la fecha de 1.299), aparece como señor de Villel Roy Gonçalez de Funes, vasallo del rey aragonés Jaime II, bajo cuya dependencia se encontraba en aquellos tiempos el valle del Mesa. Aprovechando la contienda que enfrentaba a Castilla y Aragón, intentó anexionarse los lugares de Milmarcos, Labros y Algar.

En 1.304, el rey castellano, Fernando IV, reclamaba la devolución de estos bienes a su homónimo aragonés, Jaime II, en nombre de su madre María de Molina.

Es durante esta época cuando Villel deja de pertenecer política y jurídicamente al Señorío molinés, ya que su situación era continuamente cambiante al depender ora de Aragón, ora de Castilla.

Durante su pertenencia al reino aragonés sus vecinos huirán a Calatayud, junto con los de Mochales, Anento, Monterde y Sisamón,  tras los ataques de Pedro I desde Fuentelsaz. Finalmente, durante la guerra de los dos Pedros, se reincorporó definitivamente a Castilla

Durante todas estas vicisitudes los Funes siguieron siendo los señores de Villel, hasta el siglo XVI en que, según unas opiniones por unión de ambas familias y según otras por venta de la primera a la segunda, pasa a ser patrimonio de los Gil de Andrade, que reciben en 1.680 el título de marqueses de Villel. En el siglo XIX, el marquesado de Villel pertenecía a los marqueses de Almenara.

En el censo que se realiza en 1353 de todas las parroquias de la Diócesis de Sigüenza y que Toribio Minguella recoge en su libros "Historia de la Diócesis de Sigüenza y sus Obispos", Villel solamente figura como lugar perteneciente al Arciprestazgo de Medinaceli, pero no se dice cuantos beneficios tenía ni sus rentas anuales: "e villél" es la única reseña que aparece, y según el autor citado corresponde a un añadido que se realizó en fecha posterior a la de presentación del censo, y que recoge el nombre de varios lugares que no figuraban en un principio.

En el siglo XVI al igual que Algar, es uno de los puertos secos o aduanas de Castilla, lo que implicaba el paso obligatorio por este lugar de todo el comercio que transitaba entre Calatayud y Molina de Aragón.

Gregorio López la Torre Malo en su "Chorográfica descripción del muy noble, leal, fidelíssimo y valerosíssimo Señorío de Molina", escrita en el siglo XVIII, dice de Villel que es "Villa, título de marquefado, efta a orillas del río Mefa, con un caftillo muy fuerte; fignifica en arábigo cafa de sombra; efta en un valle muy fombrío y muy deliciofo por las arboledas y árboles frutales. Es antiguo Señorío, pues confta que havía Señores de Villel en tiempo de los primeros Señores de Molina por una Carta Real del Rey Don Sancho y también confta eftaba cafada una hija del Señor de Villel con Garci Vigil de Quiñones. Igualmente confta en los Anales de Aragón que muchas veces fueron vaffallos del Rey de Aragón; y afsimifmo fueron Señores de Sifamon y fiempre confervaron el apellido de Funes. De efte lugar defcendía, aunque nació en Sevilla, Don Domingo Efcolano, Jurifta célebre de Salamanca y Oidor de Valladolid, murió en 1747"

Dada su condición de villa señorial, no perteneció nunca al Común de Tierra de Molina, y sus vecinos no participaban en sus Juntas Generales, ni contribuían a la Hacienda Estatal a través de la Sexma del Campo, como era el caso de Algar, que aún siendo villa señorial si que lo hacía a través de la misma. Según Miñano, Villel dependió directamente de la provincia  de Cuenca, tanto en lo político como en lo eclesiástico, permaneciendo en esta situación todavía en 1.826, año en que se publica su Diccionario. En 1.848, y en el Diccionario de Madoz, ya aparece dependiente de Guadalajara, con partido en Molina y obispado de Sigüenza.

En su término, se encontraba el despoblado medieval de Mesa, que pudo ser el origen del nombre del río que atraviesa el valle.

En este lugar se encontraba el castillo de Mesa, el principal de todo el valle, y del que dependían los de Algar, Mochales y Villel. Su alcaldía estaba unida a los castillos de Molina y Zafra, como bases del Señorío de Molina.

Se sabe que en el año 1.372 era alcaide del mismo Gonzalo González de Ávila, quien lo regentaba en nombre del rey aragonés, que posteriormente lo cedió a Castilla. Según recoge Jerónimo Zurita en el libro X, capítulo XIII, de los “Anales de la Corona de Aragón”: “Gonzalo González de Avila tenía el castillo de Mesa, y se ofreció de tenerlo en la obediencia del Rey en ciertas condiciones, y vino sobre ello al Rey un caballero que de decía Ruy González Maldonado, y envió allá el Rey a Jaime Cañamero Adalid, para que estuviese con alguna gente en su guarda, porque en esta sazón estaba sobreseída la guerra con el Rey Don Enrique,  y mandó el Rey que Gonzalo González de Avila fuese recogido dentro. Pero no pasaron muchos días que estando el Rey en Alcañiz, a donde se habían mudado las Cortes, el castillo de Mesa se dio a los castellanos, y entregole al mismo Gonzalo teniéndolo por el Rey de Aragón, a costumbre de España. Esto fue por el mes de enero de 1372”.

El ya citado Gregorio López la Torre Malo dice de Mesa que es "caftillo muy nombrado, eftaba a orillas del río Mefa. El año de 1456 era Alcayde Pedro de Avila que tenía arrendadas una heredades de Juan Sánchez de Funes, Señor de Villel".

De ambos castillos, Villel y Mesa, habla Francisco Núñez en su obra "Archivo de las cosas notables de esta leal villa de Molina", escrita en el siglo XVI: " Tambien por estos tiempos pertenezian al Señorio de Molina el Castillo de Messa y el Castillo de Villel y asi dize el mesmo Zurita lib. 9 Cap. 18 que estando el Rey Dn Pedro de Castilla muy dentro en los Reynos de Aragon haziendo guerra y teniendo zercado el Castillo de Guaxdamar por diuertirlo dn Enrique Conde de Trastamara que andaba en seruizio del Rey de Aragon (aunque era hermano del Rey de Castilla) acometio esta frontera con las Compañias de gente que le seruivan y gano los Castillos de Messa y Villel que se tenian por el Rey de Castilla y del de Messa consta de muy antiguo yx con el Señorio de Molina como consta de antes de esto en este mismo Cap de donde tambien consta ser el Castillo de Mochales de este Señorio de Molina aunque ahora ninguno de estos le perteneze ".

En otro apartado dice: " Zurita lib. 10 Cap. 14 dize que quando el Rey Dn Enrique de Castilla entro en el Reyno matando a su hermano el Rey Dn Pedro, el Castillo de Messa estaba por el Rey Dn Pedro de Aragon y embio este Rey alli a Dn Jayme Cañamero con gente de guarnizion pero de alli a poco tiempo estaba ya por el Rey de Castilla y no dize como lo hubo bajo su poder. Al prinzipio que rompio la guerra el Rey Dn Pedro de Castilla contra el Rey Dn Pedro de Aragon Mochales y Villel eran del Rey de Aragon y por tener poca defensa les mando el Rey de aragon los desamparasen y se fuesen los vezinos a Calatayud, a poco después ya eran de Castilla porque dize Zurita lib. 9 Cap. 8 que el Conde de Trastamara y Dn Juan Tello y los Condes de Luna entregaron los Castillos de Messa y Villel a la orden del Rey de Castilla año de 1359 aunque siempre tubieron diferenzias los Reyes de Castilla y Aragon sobre a qual de los Reynos pertenezina Ville y Algar como refiere Zurita ".

Según Sánchez Portocarrero en 1456 todavía existía el castillo de Mesa cuyo alcaide era Pedro de Ávila. Más tarde, posiblemente al perder su valor estratégico, y dejar de ser efectivo como punto de defensa fue mandado derribar por los Reyes Católicos.

En su término, además del citado anteriormente, se sitúan otros dos despoblados medievales: el de "El Villar", 1100 metros al Sur del pueblo, y el de "Los Villares", a 2500 metros.