Η Δολίχη είναι ένας τόπος με συνεχή παρουσία στον χρόνο. Η στρατηγική της θέση, δίπλα στο πέρασμα που συνέδεε τη Θεσσαλία με τη Μακεδονία, καθόρισε την ιστορική της σημασία από την αρχαιότητα έως τους νεότερους χρόνους.

Κατά τους αρχαϊκούς και κλασικούς χρόνους, η αρχαία Δολίχη, μαζί με την Άζωρο και το Πύθιο, συγκροτούσαν την Περραιβική Τριπολίτιδα. Η οργανωμένη λειτουργία της πόλης επιβεβαιώνεται και στη ρωμαϊκή περίοδο από την επιγραφή «Πόλις η Δολιχαίων», που βρέθηκε στη θέση Καστρί.

Στους πρώτους χριστιανικούς αιώνες (5ος–6ος αι. μ.Χ.) ιδρύθηκαν τρεις παλαιοχριστιανικές βασιλικές, ενώ στους μεσοβυζαντινούς χρόνους ανεγέρθηκε ο τρίκλιτος ναός της Μεταμορφώσεως, ο οποίος ανακαινίστηκε το 1516 και παρέμεινε κεντρικός στη θρησκευτική ζωή της περιοχής.

Η πρώτη γραπτή αναφορά στον οικισμό ως «Ντούχλιστα» προέρχεται από την οθωμανική απογραφή του 1506. Κατά τον 16ο αιώνα ο πληθυσμός γνώρισε σημαντικές αυξομειώσεις, ενώ η συμμετοχή κατοίκων της Δολίχης σε αφιερώσεις προς μεγάλα μοναστικά κέντρα, όπως το Μεγάλο Μετέωρο και η Μονή Ζάβορδας, μαρτυρεί έντονη θρησκευτική και κοινωνική δραστηριότητα.

Στους νεότερους χρόνους, περιηγητές και αρχαιολόγοι, όπως ο William Leake και ο Léon Heuzey, κατέγραψαν αρχαία κατάλοιπα και τον μειωμένο πληθυσμό του οικισμού. Μετά την απελευθέρωση από τους Οθωμανούς το 1912, ακολούθησαν αρχαιολογικές έρευνες και το 1928 η Ντούχλιστα μετονομάστηκε επίσημα σε Δολίχη.

Κατά τον 20ό αιώνα, η Δολίχη παρουσίασε πληθυσμιακές μεταβολές και εντάχθηκε διαδοχικά σε νέες διοικητικές δομές, καταλήγοντας στον Δήμο Ελασσόνας. Σήμερα, παρά τη δημογραφική συρρίκνωση, παραμένει ένας τόπος με σημαντική πολιτιστική κληρονομιά.