La Valle Olona era anche il cuore del Contado del Seprio, della cui capitale si conserva le rovine nel comune di Castelseprio. Nel 1287 l'intero Seprio fu ufficialmente annesso alla Signoria di Milano, che nel 1395 si trasformò in "Ducato di Milano". La Valle Olona e il Seprio appartenne ai domini milanesi fino all'epoca napoleonica, quando furono creati, in sequenza, alcuni Stati fantoccio napoleonici il cui territorio andava oltre i confini della moderna Lombardia. Con la caduta di Napoleone, la Valle Olona e il Seprio entrarono poi a far parte del Regno Lombardo-Veneto, Stato direttamente dipendente dall'Impero austriaco.