Από όλα τα στοιχεία και αναφορές που υπάρχουν σε διάφορα βιβλία (Χρονικά Λεόντιου Μαχαιρά, Γεωργίου Βουστρώνιου και μέσα από τα βιβλία του Άντρου Παυλίδη). Το βιβλίο του Rubert Gunnis Historic Cyprus επιβεβαιώνει ότι η περιοχή της Πεντάγυιας υπήρχε τουλάχιστον πριν το 1500 π.Χ.

Μαρτυρίες για την ύπαρξη αρχαίων συνοικισμών στην Πεντάγυια, στις περιοχές Μύλοι και Μάντρες στην Ύστερη Περίοδο του Χαλκού αποτελούν τα αγγεία, εργαλεία και άλλα ευρήματα που έφεραν στο φως οι αρχαιολογικές ανασκαφές του Τμήματος Αρχαιοτήτων, την περίοδο 1960-1964, με τη σουηδική αποστολή και την περίοδο 1970-1974, με το Πανεπιστήμιο Laval  του  Quebec του Καναδά. Τα ευρήματα βρίσκονται στο Αρχαιολογικό Μουσείο Κύπρου.

Η ιστορία της Πεντάγυιας κατά τη διάρκεια της Πτολεμαϊκής και Ρωμαϊκής κυριαρχίας είναι συνυφασμένη με την εντατική εκμετάλλευση των μεταλλείων του χαλκού.

Ο 4ος αιώνας μΧ. βρίσκει την Πεντάγυια πρωτεύουσα ενός από τα  διαμερίσματα στα οποία διαιρέθηκε η Κύπρος.

Στην περίοδο της Φραγκοκρατίας η Πεντάγυια ήταν η διοικητική πρωτεύουσα μιας από τις δώδεκα επαρχίες της Κύπρου, τις οποίες είχε χωρίσει ο Γουΐδων Λουζινιανός. Την περίοδο αυτή η Πεντάγυια γνώρισε μεγάλη ευημερία αφού οι κάτοικοι ασχολούνταν με την γεωργία και το εμπόριο αλλά και ως εργάτες στα ορυχεία της περιοχής.

Διάφορες μελέτες από το Κέντρο Μελετών της Μονής Κύκκου βεβαιώνουν το μέγεθος και την ευημερία της Πεντάγυιας κατά την περίοδο αυτή, όπου το χωριό αποτελείτο από πέντε μεγάλες ενορίες  της πάνω Πεντάγυιας,της κάτω Πεντάγυιας του Αγίου Γεωργίου, του Σταυρού και τα Αρμενα.

Η Πεντάγυια συνέχισε να είναι η πρωτεύουσα μιας από τις δώδεκα περιφέρειες και κατά τη διάρκεια της Ενετοκρατίας.

Οι Τούρκοι που κατέκτησαν την Κύπρο το 1571 χώρισαν την Κύπρο σε τέσσερεις και αργότερα σε έξι διοικητικές περιφέρειες και η Πεντάγυια μετατράπηκε σε ένα από τους δεκαεπτά καζάδες. Στην περιοχή της διοικητικής περιφέρειας Πεντάγυιας δημιουργήθηκαν οι καζάδες της Μόρφου, Πεντάγυιας και της Λεύκας.

Σταδιακά οι Τούρκοι προώθησαν την Λεύκα ως το διοικητικό κέντρο της περιοχής με αποτέλεσμα να επιταχυνθεί η παρακμή της Πεντάγυιας και να μειωθούν οι κάτοικοι σε κάτω από 100 στο τέλος το 19ου αιώνα.