De nombreux vestiges découverts sur les rives du Tarn, témoignent de la présence d'un site gallo-romain important aux environs du 1er siècle après Jésus Christ. A cette époque, la Magdelaine, implantée au confluent du ruisseau "Rieu Tort" et du Tarn abritait un port fluvial assez actifs ou les echanges commerciaux se pratiquaient avec des produits agricoles (blé, fromages, vins) et des produits manufacturés tels que les poteries façonnées a Montans dans le Tarn.
Un des premiers témoignages écrits concernant le village qui s'appelait alors SAINTE MARIE DE LEUS, est un acte de donation le plaçant sous l'autorité de l'abbaye le Saint Sernin de Toulouse en 1050. Jusqu'au 18ème siècle, l'église consacrée a Sainte Marie se trouve au bord du Tarn.
Au 12eme siècle, le village qui dépandait de l'archidiaconé de Villelongue, possession du chapitre de Saint Sernin, fût cédé en 1237 au chapitre de Saint Etienne de Toulouse. L'église fût incendiée en 1570 par les huguenots durant les guerre de religion. En 1596, l'acte de vente dréssé par le notaire CARRERY, mentionne que la Magdelaine-sur-Tarn fait partie intégrante du Vicomté de Villemur, puis pendant de longues années fût placé sous la tutelle de Layrac.
En 1776, l'église étant dans un état de délabrement important, le conseil du village délibère pour la remettre en état et finalement sous la préssion de la population, décide de la construire sur un terrain au milieu de la paroisse a l'abri de l'humidité et des débordements du Tarn. Sa construction a l'emplacement actuel, en briques rouges récupérées sur l'ancienne église, se termine en 1785. L'édifice comprend une nef unique, une abside, une chapelle et un clocher mur a 3 baies campanaires. En 1790, faisant référence a des décrets révolutionnaires de 1789, les représentants du village demandèrent a ce qu'il soit constitué en municipalité distincte.
Le Conseil d'Administration de la Haute Garonne s'opposa a ce souhait en ordonnant que les habitants se soumettent a l'autorité de la municipalité de Villemur. Cette dépendance se perpétua jusqu'a la fin du 19eme siècle.Le village devint municipalité en 1882. L'apparition du chemin de fer en 1885 avec l'ouverture d'une gare a la Magdelaine facilitera l'essor du village et de la vallée du Tarn.