Pichilemu fue en principio un caserío de originarios que vivían de la pesca y la recolección. Sus antiguos pobladores que entraron en contacto con los conquistadores hispanos,eran indígenas chincha chilenos, los que de acuerdo a la nomenclatura espacial mapuche corresponde a Picunches a quienes los invasores incas, anteriores a los españoles, denominaron, promaucaes, habitaban la región comprendida entre los ríos Cachapoal y Maule. El historiador José Toribio Medina, en su obra "Los Restos Indígenas de Pichilemu", dice que don Pedro de Valdivia habría concedido la encomienda de Topocalma el 24 de febrero de 1544, a don Juan Gómez de Almagro, habiéndole dicho: Depósito en vos los caciques Palloquierbico, Topocalma y Gaulaquien, que son las provincias de los Promaucaes, ubicadas en la costa. En esa encomienda debió encontrarse Pichilemu.
Los propietarios de las tierras donde se edificó Pichilemu eran Laureano Gaete y Ninfa Vargas. Deslindaban sus tierras con la Hacienda San Antonio de Petrel y las tierras de Pedro Pavez Polanco. Hasta esos años, las únicas construcciones eran las viviendas de los propietarios y las de sus inquilinos (hacia fines del siglo XIX). La familia Ortúzar Cuevas, propietaria de la Hacienda San Antonio de Petrel, construyó a finales del siglo XIX un muelle, que servía para el embarque de productos agropecuarios de la zona. Daniel Ortúzar, más tarde, construyó galpones y casas para los empleados, además de varias edificaciones, tales como casas con dos pisos y la casa con corredores, todas ubicadas en la avenida que hoy lleva su nombre. Daniel Ortúzar conformó así, la primera población de Pichilemu. Con la ejecución del muelle y el trazado de la primera avenida se obtienen los primeros elementos del paisaje urbano, alrededor de los cuales se desarrollará el futuro crecimiento de nuevas poblaciones. La construcción de este muelle definirá un eje paralelo a la Avenida Ortúzar, y ambos elementos servirán para el futuro trazado definitivo del pueblo.
Durante la Guerra Civil de 1891, a este muelle recaló la nave de la armada, Maipo, después de ser tomada por marinos insurrectos, donde cargaron pertrechos, hombres del bando parlamentario, entre los que se encontraba el cura de Guacargue y que fuera el capellán Lisboa. Las fuerzas de Gobierno llegaron luego que el Maipo había zarpado rumbo a Iquique, razón por la cual el intendente de Colchagua, Angel Concha, sugirió a las autoridades de gobierno, destruir el muelle para evitar episodios similares. Los leales al Presidente Balmaceda, entonces incendiaron el muelle. Al término de la guerra, los insurrectos se instalaron en el poder e indemnizaron a Ortuzar y más tarde construyeron un muelle fiscal, el que fue destruido por causas naturales y clausurado definitivamente en 1916. La bodega en donde se guardaban los cereales y materiales destinados al embarque, sirvió más tarde de oratorio y capilla rudimentaria, donde se practicaba misa. Tras esto, los herederos de Laureano Gaete y Ninfa Vargas, después de algunos pleitos y discordias, fundaron la población de Pichilemu, trazando el plano el ingeniero Emilio Minchón, al que sirvieron de alarifes Pedro y Bautista Pérez. Los vecinos empezaron a construir de acuerdo con este plano y el de la Población Ortúzar.
Playa de Pichilemu en 1935.
Acabada la guerra, Pichilemu obtuvo el título de Comuna autónoma, el 22 de diciembre de 1891 bajo el decreto firmado por el recién asumido presidente Jorge Montt y su ministro del Interior, Manuel José Irarrázaval. La Municipalidad, cuyo primer alcalde fue José María Caro Martínez, regularizó esos diseños y ordenó la población en 1894.
