Großen Einfluss auf das Gebiet hatte bis zum frühen Spätmittelalter die Familie der Aldobrandeschi, die in Rocca d’Orcia bis zum Jahr 1250 Statthalter hatten. Danach übernahmen zunehmend Familien aus Siena die Kontrolle über das Tal, wie zuerst die Salimbeni, die in der Gegend um Castiglione d’Orcia und Radicofani stärker wurden. Nach deren Niederlage gegen die Republik Siena 1418[1] übernahmen dann weitere Familien aus Siena die Herrschaft über das Territorium, wobei die Familie der Piccolomini und besonders deren berühmtester Papst, Pius II., hervorragten. Unter ihm und seinem Architekten Bernardo Rossellino wurde aus dem kleinen Ort Corsignano die heutige Gemeinde Pienza und die Konkathedrale Santa Maria Assunta entstand. Weitere Bauprojekte, wie der Staudamm am Fluss Orcia zur Versorgung von Pienza, scheiterten am Tod Pius II. im Jahr 1464. Im Konflikt zwischen Siena und dem Florenz der Medici spielte Montalcino eine wichtige Rolle, als die Regierung von Siena nach der Belagerung der Stadt von 1555 bis 1559 in Montalcino residierte, dann aber nach dem Frieden von Cateau-Cambrésis aufgab.[2] Danach wurde das Val d’Orcia Teil des Großherzogtum Toskana, und erlebte unter den Medici Verbesserungen der Infrastruktur an der Via Francigena / Via Cassia.

Im Zweiten Weltkrieg hatte das Orciatal eine strategische Position als Vorposten der Gotenstellung, bei der mehrere Kriegsverbrechen begangen wurden. Literarisch wurde diese Epoche von Iris Origo in ihrem Buch Toskanisches Tagebuch 1943/44: Kriegsjahre im Val d’Orcia[3][4] festgehalten.