Археологические находки свидетельствуют о существовании поселения на месте Орхоменоса со времени неолита. К этому периоду относятся круглые хижины диаметром 2—6 метров. К раннему бронзовому веку (2800—1900 до н. э.) относятся сводчатые дома. В бронзовом веке (3—2-е тысячелетие до н. э.) Орхомен был центром развитой цивилизации. Дворец и гробница-толос свидетельствуют о сильном городе в микенский период. В этот период Орхомен владел почти всей Западной Беотией, включая Галиарт (Алиартос), Коронею (Коронию), Лебадию и Херонею. Гомер упоминает Орхомен в «Списке кораблей» как участника троянского похода, который послал под Трою 30 кораблей. В историческое время город был известен культом Харит. Их святилище находилось на месте современного монастыря Панайия в Скрипу. В их честь устраивалось празднество Харитесии () . При Эпаминонде (VI век до н. э.) Фивы отобрали у Орхомена принадлежавшие ему города и заставили его вступить в Беотийский союз под главенством Фив. В Коринфской войне Орхомен выступал на стороне Спарты и около 364—363 до н. э. был разрушен фиванцами. С 353 до н. э. начал восстанавливаться фокейцами, при македонских царях Филиппе II и Александре усилился, но прежнего значения уже не приобрёл. Сохранились стены акрополя эллинистического периода.