Le nom de Hilsenheim, sans doute d’origine alamane, se décompose en “Hils” (anciennement: “hilt”, soit “poignée d’épée” en alémanique et en haut-allemand (“hilt” également en anglais moderne et “Hilze” en allemand) et “heim” (demeure ou lieu). Une interprétation possible est qu’un village pré-existant gallo-romain ait été conquis par la force par les alamans, à la chute de l’empire romain, ou que le lieu ait été attribué à un guerrier alaman valeureux. Une épée brisée peut symboliser la paix obtenue par reddition honorable (les alamans se soumirent à Clovis après la bataille de Tolbiac, et furent intégrés dans le royaume franc), mais ce symbole se retrouve également dans plusieurs légendes nordiques et germaniques, une occurrence célèbre étant l’épée magique Gram de la mythologie scandinave, nommée Balmung dans les Nibelungen.

Des civilisations celtes pratiquaient, ainsi que le montrent de nombreuses découvertes archéologiques, des rites comprenant l’enfouissement d’une épée rituellement brisée. L’occupation préhistorique du site est attestée par plusieurs tumuli datant du premier âge du fer (Hallstattien) notamment au lieu dit “Willermatt”, dont certains ont été fouillés au début du XX^e siècle. Peu avant cette résurgence se trouve une ferme isolée fortifiée, le Riedhof, qui pourrait être bâtie sur un ancien site romain, peut-être un avant-poste du détachement de la VIII^e Légion Romaine (basée à Strasbourg) qui gardait l’important centre religieux et administratif (douanes et monnaie) d’Hellelum (aujourd’hui Ehl), une villa romaine ou une auberge sur la voie romaine.

La forêt située au sud de Hilsenheim, entre Muttersholz et Wittisheim, était nommée par les romains “Lucus Augusti”, soit “Le bois sacré d’Auguste”. Cela laisse supposer un culte rendu par l’empereur Auguste (dont le passage dans le voisinage est attesté) à une divinité locale sans doute bien plus ancienne. Selon d’autres sources (interprétant des gravures de tombes à Rome), il pourrait s’agir là d’une forêt sacrée triboque dédiée à Auguste par ceux-ci. On y a trouvé au XIXème siècle les vestiges (espace carré de 50 à 60 m de côté, surélevé de 3m : pierres taillées, sous-bassement en briques, fragments, tessons,…) d’un bâtiment romain : relais routier, fort, lieu de cultes (fanum) ou de festivités ? Seules des fouilles modernes permettraient de trancher. Le lieu, légèrement surélevé, formait probablement une petite île, et donc un refuge, en cas de fortes crues de l’Ill et du Rhin. La chronique d’Ebersmunster parle également au XIVème siècle des vestiges d’une place forte dite “Erdburg” édifiée à Hilsenheim par un empereur romain : il pourrait s’agir du même bâtiment. Autres vestiges trouvés dans cette forêt : des traces d’un ancien village, Niveratsheim, dont on ne sait pratiquement rien, si ce n’est que son étymologie le rattache a priori à Ratsamhausen. Il est probable que la proximité du sanctuaire celtique de Novientum (devenu Ebersmunster) ait eu une influence forte sur le peuplement du ban de Hilsenheim par les Médiomatriques, puis les Triboques et enfin les Romains.
Hilsenheim se situe en bordure de l’ancienne voie romaine consulaire (environ 12 mètres de large à l’époque, avec pavage central pour les véhicules et deux larges bords gazonneux pour les cavaliers) qui reliait Bâle à Strasbourg. Celle-ci forme aujourd’hui le chemin rural dit Heidenstraessel ‘Petite route des payens’ et l’œil exercé pourra discerner au départ de cette route les indices d’une centuriation romaine remontant sans doute au 1er siècle après JC (installation possible de colons gallo-romains).

En bordure de cette ancienne voie romaine, à 3 kilomètres au nord du village, se trouve une résurgence phréatique à l’eau limpide nommée Waechterquellen (‘Sources des Gardes’). Elle devrait son nom à l’implantation d’un poste de garde à l’époque romaine, comme cela était alors fréquent au passage d’une rivière. Selon la légende locale, le roi (de Neustrie et d’Austrasie) Dagobert III se serait noyé dans ces Waechterquellen avec son carrosse. Jusqu’à la fin du XIXème siècle, on buvait ou on se baignait dans cette eau pour soigner diverses affections.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le village (à la différence de ses voisins situés plus près du Rhin, il n’avait pas été évacué au début des hostilités) a subi l’occupation allemande. Plusieurs habitants du village ont été incorporés de force par l’armée allemande et sont morts en Russie. Un bombardier Lancaster (immatriculé LL637) de la Royal Canadian Air Force s’est écrasé vers 23h30 le 15 mars 1944 en bordure du village, à proximité de la route de Wittisheim, son équipage de 7 aviateurs du 408th Squadron est enterré dans le cimetière de Hilsenheim. Ce bombardier faisait partie d’un groupe de 863 avions Halifax, Lancaster et Mosquito qui revenaient d’une mission de bombardement de Stuttgart. Il s’est écrasé suite à une collision avec le Lancaster ME658, poursuivi par la chasse allemande et qui s’est lui-même écrasé à proximité de Mussig.

Deux ouvrages fortifiés (“blockhaus”) de la ligne Maginot (en ruines) sont visibles sur le ban de la commune : l’un se trouve ‘Rue des vergers’ (en lisière du village en allant vers Wittisheim) ; l’autre est à environ 1,5 km du village, en bordure immédiate de la route de Bindernheim, à hauteur d’un bois. Ces ouvrages étaient sous le contrôle du 42ème R.I.F (Régiment d’Infanterie de Forteresse), qui avait la responsabilité du sous-secteur de Hilsenheim (comprenant toute la bande rhénane entre Marckolsheim et Saasenheim). Lors des durs combats de l’hiver 1944/1945 pour la libération de la « Poche de Colmar », en bordure de laquelle il se situait, Hilsenheim a vu détruire certains de ses bâtiments, dont son église (érigée en 1756 celle-ci a été reconstruite selon un plan différent dans les années 1950). Après plus de deux mois de combats intenses pendant lesquels la population non évacuée s’était réfugiée dans les caves, combats menés notamment par le Régiment Blindé de Fusilliers Marins de la 2ème DB du Général Leclerc et les Espagnols de la 9ème Colonne du Régiment de Marche du Tchad (dite La Nueve, ou encore la Colonne Drone du nom de son capitaine).

Le village a été libéré en janvier 1945 par les goumiers marocains du 15^e Tabor (2^e GTM) de la Première armée française du Général de Lattre, troupes coloniales de choc dont le film “Indigènes” a rappelé l’histoire. Ceux-ci poursuivirent leur route vers le Rhin sans s’attarder et furent relevés par d’autres unités de la Première armée française. Plusieurs habitants du village furent tués durant ces combats et d’autres périrent encore ensuite par les mines restées sur certaines routes et champs.