Die Gemeinde Metzleren-Mariastein liegt abseits der grösseren Durchgangsstrassen an einer Verbindungsstrasse von Oberwil (BL) über die Challhöchi nach Laufen. Durch einen Postautokurs, welcher die Strecke vom Bahnhof Flüh nach Metzerlen bedient, ist das Dorf an das Netz des öffentlichen Verkehrs angebunden. Zu gewissen Tageszeiten verkehrt ein Postauto von Mariastein nach Laufen.
Das Gemeindegebiet von Metzerlen-Mariastein war bereits während der Eisenzeit besiedelt, was durch mehrere Funde nachgewiesen werden konnte. Die erste urkundliche Erwähnung des Ortes erfolgte 1194 unter dem Namen «Mezherlon». Der Ortsname geht auf das lateinische Wort «maceriolum» (Mäuerchen) zurück.
Seit dem Mittelalter war Metzerlen Teil der Herrschaft Rotberg. Diese Herrschaft hatte über lange Zeit den Rang eines freien Reichslehens, das direkt dem Kaiser unterstand, weswegen Metzerlen als eines der sieben freien Reichsdörfer am Blauen galt. Durch Kauf kam die Herrschaft Rotberg im Jahr 1515 an Solothurn und wurde in der Folge der Vogtei Dorneck zugeordnet. Nach langen Verhandlungen gestattete Solothurn die Verlegung des Benediktinerklosters vom abgeschiedenen Beinwil nach Mariastein. Im Jahr 1645 wurde der Grundstein zum Bau des neuen Klosters gelegt.
Im Zuge des Kulturkampfes wurde das Kloster Mariastein 1874 per Volksabstimmung aufgehoben, und die Mönche übersiedelten nach Delle in Frankreich. Mit einer weiteren Volksabstimmung fast 100 Jahre später (1970) wurde der Klosterbetrieb offiziell wiederhergestellt. Als die Einwohnergemeinde und die Bürgergemeinde von Metzerlen auf den 1. Januar 2003 zur Einheitsgemeinde fusionierten, wurde der Gemeindename Metzerlen in Metzerlen-Mariastein geändert, womit nun auch der weitherum bekannte Ortsteil Mariastein Eingang in die Gemeinderegister fand.