Fin dai primi anni dopo il mille, popolazioni di origine tedesca in cerca di terre da coltivare, si insediarono nella vallata. Il territorio fertile e coperto da una ricca vegetazione fornì lavoro ad agricoltori, boscaioli e carbonai.
I nuovi abitanti portarono i loro usi, costumi, tradizioni e la lingua tedesca divenne lingua ufficiale.
Grandi feudatari dominavano il territorio:
i Signori Da Vivaro, vassalli del Vescovo di Vicenza, avevano gran parte dei possedimenti a destra del torrente Leogra; i Conti Maltraverso di Vicenza e, dalla fine del sec. XIII alcuni Signorotti Padovani, avevano proprietà a sinistra del Leogra.
All’inizio del 1300 questa divisione, con il torrente Leogra che ne segnava il confine, si definì meglio e si formarono due comuni: Val dei Signori a destra e Val dei Conti a sinistra.
Le due comunità mantennero una vita amministrativa simile e condivisero l’uso della Piazza, della Chiesa e l’acqua del Leogra.
La loro origine pare collegata alla signoria degli Scaligeri che dominarono Vicenza e provincia dal 1311 al 1387.
Il paese passò poi sotto il governo di Gian Galeazzo Visconti (Signore di Milano) e nel 1404, alla sua morte, Vicenza si consegnò ai Veneziani.
Il Governo della Serenissima, durato fino al 1797, favorì la classe dei contadini e le attività commerciali con un conseguente sviluppo economico anche per Valli.
Al dominio della Repubblica Veneziana subentrò il dominio Austriaco fino al 1866, tranne che dal 1805 al 1813 durante il quale il paese fece parte del Regno Italico creato da Napoleone Bonaparte.
Proprio in questo periodo i due comuni furono unificati nel Comune di Valli dei Signori.
Il territorio ha sempre avuto un’importanza strategica perché zona di confine e di collegamento con Trento; infatti durante la grande guerra del 1915-18, il comune divenne teatro di aspre operazioni belliche e restò per tutto il periodo del conflitto retrovia del fronte.
Per ricordare tutti i caduti sul Pasubio della prima guerra mondiale, il 20 agosto 1926, un regio decreto cambiava il nome di Valli dei Signori in quello di Valli del Pasubio.
Dal 1943 al 1945, il paese ridiventò campo di battaglia, questa volta fra le forze partigiane e quelle nazifasciste, pagando un grosso tributo di sangue e di distruzione.
