Des de fa molts i molts anys Collserola ha estat escenari i suport de l’activitat humana. El paisatge actual és fruit d’aquesta interacció històrica.
A la serra hi ha de vestigis molt antics, com la troballa a Ca n’Albareda (Sant Feliu de Llobregat) d’eines molt rudimentàries del paleolític inferior, de més de 100.000 anys.
Fa 6.000 anys, durant el neolític, els pobladors de Collserola habiten coves com la Cova de l’Or, a Santa Creu d’Olorda. Els enterraments en sepulcres de fossa, descoberts a Ca n’Oliveres, de Sant Just Desvern, són testimonis d’aquesta cultura.
Però qui realment colonitza la serra són les tribus laietanes, integrants de la cultura ibèrica que habiten l’àrea del Barcelonès, Vallès i Baix Llobregat. Hi ha força restes dels seus assentaments, entre els que destaca el poblat de la Penya del Moro, (Sant Just Desvern).i el de Ca n’Oliver (Cerdanyola) així com d’altres testimonis aïllats com el forn ibèric que hi ha prop de Sant Adjutori, a Sant Cugat del Vallès.
L’any 218 aC arriba el poble romà a la Península i s’estableixen en viles, cases aïllades que són veritables centres d’explotació agrària, situades preferentment a les planes. Van construir una via que remuntava Collserola des de Barcino (Barcelona) fins a l’assentament militar de Castrum Octavianum (Sant Cugat), on enllaçava amb la Via Augusta.
La caiguda de l’imperi romà, l’establiment dels gots i la posterior invasió del poble sarraí repercuteix en la població de la serra, que torna a establir-se a les muntanyes, on se sent més protegida. L’expansió del cristianisme deixa una notable quantitat de testimonis arqueològics. Les ermites romàniques, com Santa Eulàlia del Papiol o Sant Medir, s’escampen per tot Collserola. De mica en mica, la serra es va repoblant i es crea una important activitat agrícola i ramadera.
A partir del segle XII els masos omplen el paisatge. Molts d’ells arribaran fins als nostres dies, tot i que força reformats. També trobem restes de castells i fortificacions, com Castellciuró (S XII) o el castell de Montcada (s XII), testimonis de guerres i batalles.
Els segles XIV i XV són èpoques de convulsió: les continues guerres i la pesta negra redueixen dràsticament el nombre de persones que habiten a Collserola. Molts conreus s’abandonen, i la fam i la misèria s’establiran durant molt de temps a la serra.
La millora de les condicions de vida de la pagesia, alliberada del vassallatge, i la recuperació demogràfica que es produeix al començament del segle XVI, reactiven l’activitat agrícola, consolidant aquesta pagesia. Durant els dos segles següents, els conreus s’estenen espectacularment i guanyen terreny al bosc.
Als segles XVll i XVlll, les masies medievals s’amplien i reformen. Tanmateix se n’edificaren moltes de nova planta, com Can Monmany (1780), a Valldoreix; Can Borrell (s. XVII), a Sant Cugat, i Can Fatjó (1637), a Sant Just Desvern.
El 1860, amb l’aparició de la fil·loxera a França, s’implanta el conreu de la vinya a Collserola. Els boscos reculen i no es refan fins que aquesta plaga no arribi a Catalunya, entre el 1883 i el 1886. Això, juntament amb l’impuls industrial a les ciutats i el creixement de les viles dels voltants de la serra, conduirà a l’abandonament dels conreus i la recuperació d’extenses àrees boscoses.
A mitjan del segle XIX Collserola comença a ser utilitzada per a l’oci. Es construeixen les primeres cases d’estiueig a les carenes barcelonines de la serra. La construcció de noves carreteres que travessen la serra aboca la població a la muntanya. Són nombroses les fonts i ermites que l’acullen. Collserola deixa de ser barrera per ser lloc d’aplecs, fontades i excursions.
Durant les dues primeres dècades del segle XX té lloc el canvi qualitatiu i quantitatiu quant a l’ús de la serra. Les construccions del funicular del Tibidabo (1901) i del tramvia elèctric a Vallvidrera (1905); el carrilet del Mina Grott (1908), que travessava la muntanya fins arribar al pantà de Vallvidrera i al Lake Valley Park (basat en la instal·lació, al bell mig dels boscos de Vallvidrera, d’aparells gimnàstics, camps de futbol i tennis, jocs de bitlles, muntanyes russes, tir al blanc, cavallets i globus captius), el funicular de Vallvidrera (1916); l’extensió del ferrocarril a les Planes i al Vallès (1917), així com la transformació de la xarxa de carreteres locals en un sistema continu a conseqüència de l’expansió de l’automòbil, provoca un increment de l’ús de la serra com mai no s’havia vist.
Sorgeix, així mateix, la societat anònima El Tibidabo, el Gran Hotel Restaurant de La Rabassada (1899), ampliat amb el Gran Casino el 1911, la cripta del Temple del Sagrat Cor (1902), la Torre de les Aigües (1902), i l’Observatori Fabra (1904) entre d’altres.
Al llarg del segle XX, la franja de conreus que durant segles distanciava els nuclis urbans dels boscos de Collserola es redueix progressivament. Les ciutats i viles que envolten la serra ocupen cada cop més territori. Acompanyant els ferrocarrils, neixen urbanitzacions que omplen algunes valls de la serra.
Als anys setanta la població metropolitana s’acosta als tres milions de persones; més de la meitat de la població de Catalunya viu en un àmbit molt reduït, menys del 2% de la seva superfície. L’any 1976 s’aprova Pla General Metropolità, que, amb la voluntat de millorar la qualitat ambiental de les ciutats i refrenar els impulsos de desenvolupament urbanístic, estructura l’àrea metropolitana i defineix els grans espais a preservar i protegir del creixement urbà.
La serra de Collserola, amb les seves gairebé 11.000 hectàrees, és una peça fonamental del pla. Per preservar aquest espai, el 1987 es crea el Parc de Collserola, amb una superfície de 8.465 hectàrees i gestionat pels nou municipis que comprèn el Parc i per la Diputació de Barcelona.
Finalment, l’octubre de 2010, mitjançant el Decret 146/2010, es declara la serra de Collserola com a parc natural, amb la denominació Parc Natural de la Serra de Collserola, de 8.259 hectàrees d’extensió.