Paestum liegt inmitten einer alten Kulturlandschaft. Gegründet wurde es wahrscheinlich um 650 v.u.Z. durch eine Gruppe Dorier, die aus Sybaris, einer wohlhabenden griechischen Kolonie an der Südküste Italiens, vertrieben wurden. Sie nannten ihre neue Kolonie Poseidonia, nach einem ihrer wichtigsten Götter.
Poseidonia blühte auf und wurde bald die größte Stadt am Golf von Salerno - ihre Tempel gehörten zu den berühmtesten Kultstätten in der Antike. Nach weniger als 300 Jahren wurde sie von den benachbarten Lucaniern erobert. Die Römer änderten den Namen der Stadt, nachdem sie um 273 v.u.Z. die Landschaft ihrem Herrschaftsbereich angegliedert hatten.
Durch die Verlegung der Handelswege verlor Paestum schon in römischer Zeit viel von seiner früheren Bedeutung. Nach dem Ausbruch des Vesuvs 79 n.u.Z. trug die Verschlammung der Flußmündung durch vulkanische Asche vermutlich zur starken Versumpfung der Ebene bei. Hierdurch kam es allmählich zu einem Rückzug der Bevölkerung in die nahegelegenen Berge. Nach dem Einfall der Sarazenen im 9. Jahrhundert wurde Paestum endgültig verlassen.
Mit der Renaissance erwachte wieder ein Interesse an der antiken Kultur. Es dauerte trotzdem bis ins 18. Jahrhundert, bis Paestum mit seinen drei großen Tempeln wieder entdeckt wurde. Diese sind nach wie vor die Wahrzeichen des Ortes und gelten als die am besten erhaltenen altgriechischen Tempel.