La cittadina ha antichissima fondazione, tanto che i ritrovamenti archeologici denotano che il centro fu fondato in epoca anteriore alle guerre puniche.

Prima di essere colonizzata dai Romani la città era conosciuta come Aika (poi latinizzato in Aecae), ma il centro ebbe un forte sviluppo socio-economico solo in epoca imperiale quando si trovò ad essere attraversato dalla via Traiana nel tratto compreso fra i borghi di Aequum Tuticum e Herdonia. Fu in quell'epoca che venne istituita la diocesi di Eca ad opera dei tre vescovi Marco, Eleuterio (patrono di Troia) e Secondino.

Dopo le distruzioni operate dalle invasioni barbariche, il borgo rinasce col nome attuale nel 1019. Assediata dai Saraceni e poi trasformata in roccaforte dai bizantini,

Troia fu soggetta a numerosi assedi: da quello di Enrico II, a quello dell'imperatore Federico II di Svevia. La città sorgeva infatti in posizione strategica lungo la medievale via Francigena (erede della via Traiana e attestata in territorio di Troia nel Privilegium baiulorum imperialium del 1024).

Nel 1093, Urbano II, il Papa delle crociate tenne il primo concilio di Troia, cui seguirono altri tre, rispettivamente nel 1115 (papa Pasquale II), nel 1120 (papa Callisto II) e nel 1127 (papa Onorio II).

La città si schierò prima con gli Angioini, poi con gli Aragonesi e, più recentemente, con i Borbone, cui restò fedele fino al crollo della loro monarchia. All'atto dell'invasione piemontese, nel 1860, Troia insorse e i sabaudi per piegarla sistemarono diversi cannoni nelle strade per domarne gli spiriti patriottici