Pravěké osídlení místa dokládá megalit "Deiwelselter" (Ďáblův oltář). V Diekirchu byla také nalezena antická mozaika s hlavou Medúsy. Karel Veliký sem nechal přesídlit divoké Sasy a za účelem jejich christianizace byl vybudován chrám; z výrazu "Diet-Kirch" (lidový kostel) je také odvozen název města. V roce 938 je osada zmiňována v podobě "Theochirica". Ve čtrnáctém století nechal Jan Lucemburský vybudovat hradby s vodním příkopem. V roce 1843 byl Diekirch mezi prvními sídly v Lucembursku, která získala městská práva. Město silně utrpělo v průběhu bitvy v Ardenách.