Descoberta em 1502 por navegadores portugueses, era habitada pelos índios Termiminós, seus primeiros habitantes, e depois pelos Tamoios.
A origem do nome da Ilha naquela época é um pouco controversa. Alguns historiadores dizem que a Ilha chamava-se Ilha dos Maracajás, denominação dada pelos Tamoios aos primeiros habitantes, cujo chefe chamava-se Maracajá-Guassú, ou Gato Grande. Não se sabe ao certo se foram os Tamoios que deram o nome ou se os próprios Termiminós se referensiavam à Ilha em homenagem ao seu cacique Maracajá-Guassú. Maracajá também era um animal da família dos felinos parecido com uma onça característico da Ilha. A estátua que dá nome à Pedra da Onça, na Praia do Bananal, é na verdade um Maracajá. Outras fontes citam a Ilha com o nome de Ilha de Paranapuã, ou Ilha do Mar, nome indígena.
Essas duas tribos eram aliadas, porém com a vinda dos europeus brigaram. Em 1554, os Maracajás, ou Termiminós, uniram-se aos portugueses e os Tamoios, mais numerosos, aos franceses. As aldeias dos Maracajás foram quase dizimadas e dominadas pelos Tamoios. Os Maracajás refugiaram-se na Capitania do Espírito Santo, a pedido de Frei Braz Lourenço, sendo acolhidos por Vasco Fernandes Coutinho.
Em novembro de 1555, Nicolau de Villegagnon desembarcou na Baía de Guanabara. André Thevet, escritor e cronista francês, foi o autor cartográfico da Baía de Guanabara, mantendo seu nome indígena (Guanabara) incluindo os mapas da Ilha e de Paquetá.
Em 01/03/1565, a fundação da Cidade do Rio de Janeiro. Em 20/01/1567, a esquadra de Mem de Sá, sob o comando de Cristóvão Colombo, bombardeou e destruiu as aldeias dos Tamoios, em uma luta sangrenta que durou 3 dias. De um lado os portugueses e os índios Maracajás (ou Termiminós) que tinham voltado do Espírito Santo, sob o comando o cacique Araribóia, filho de Maracajá-Guassú, do outro lado , os Tamoios e franceses que foram expulsos da Ilha definitivamente.
Mem de Sá dividiu a Ilha em 2 semarias, doando uma ao seu sobrinho Salvador Corrêa de Sá, que foi o segundo governador da cidade e a outra à Rui Gonçalves, almoxarife geral.
Em 1568, Mem de Sá nomeou seu sobrinho Salvador Correa de Sá como governador da Cidade do Rio de Janeiro, o qual governou nos períodos de 1568 à 1571 e 1577 à 1598.
Em 1570 a Ilha passou a denominar-se oficialmente Ilha do Governador. A confirmação foi feita pelo rei de Portugal, Dom Sebastião, em 1576, com a doação de parte da Ilha ao governador Salvador Correa de Sá.
Em 1695 é feita a Escritura de doação aos beneditinos por ordem do capitão Manuel Franco Fernandes, com doação das terras abrangendo as fazendas de Itacolomi, Tubiacanga, Freguesia, Galeão e São Bento. Salvador Correa de Sá deu início à primeira produção de cana-de-açúca do Rio de Janeiro, nos Engenhos da Ilha.
Em 1710 é criada a Igreja Nossa Senhra D`Ajuda, na Freguesia.
