Долгое время селом Марфиным владел боярин Дмитрий Шуйский, который приходился младшим братом Василию Шуйскому, взошедшему в начале XVII века на русский престол. В 1619 году Марфино вместе с Владыкиным за проявленное мужество и верность престолу даруются в вечное потомственное владение Дмитрию Михайловичу Пожарскому. Село прославилось на всю Москву во второй половине ХVIII века, когда здесь расцвело надомное ткацкое производство.
В 1920-х годах Марфино вошло в состав Москвы, а местный совхоз снабжал столицу продукцией. Ботанический сад Академии наук доверял специалистам совхоза выращивать в теплицах пальмы и другие экзотические растения.
После окончания Великой Отечественной войны в одном из старинных зданий разместился лагерный НИИ ядерной физики – знаменитая «шарашка», просуществовавшая до 1953 года, где лишенные свободы ученые работали над созданием новых видов оружия. С 1947 по 1950 год заведующим библиотекой здесь был Александр Солженицын, который описал условия жизни и работы ученых в романе «В круге первом».
По сути, «Марфинская шарашка» дала начало району Марфино, так как первый пятиэтажный дом строили сами сотрудники.
Современное Марфино – это милый, уютный, утопающий в зелени район, где проживает около 35 тыс. человек. За последние годы здесь было высажено 318 деревьев и 3645 кустарников, благоустроены 63 двора и 57 детских площадок, построены несколько школ и детских садов.
Состоялось открытие станции метро «Окружная» Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена, что дало жителям района возможность без пересадки добираться с севера на юг столицы. Были введены в эксплуатацию транспортно-пересадочный узел «Владыкино» и одноименная станция Московского центрального кольца. На объединенной территории Главного ботанического сада, Останкинского парка и ВДНХ организованы велосипедные маршруты и благоустроены пешеходные дорожки.
Самая известная достопримечательность Марфино – это легендарная киностудия «Союзмультфильм», подарившая миллионам детей таких прекрасных и добрых персонажей, как Чебурашка и Крокодил Гена, Винни-Пух и Пятачок, Малыш и Карлсон.
Лист березы и знаки интеграла на гербе района указывают на крупное научное учреждение – институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева. Зеленое поле является символом Марфинского леса, а голубое поле – это память о прудах и реке Каменке.