Ĉernihivo estas unu el la plej aĝaj kaj plej signifaj urboj de la mezepoka Kieva Regno. Dum la 9-a jarcento ĝi estis ĉefurbo de orientslava tribo, kaj skribe unuafoje menciiĝis dum 907. Dum la 11-a ĝis 13-a jarcento la urbo estis centro de potenca princejo. Dum 1239 mongolaj rajdistoj sturmis, priŝtelis kaj detruis la urbon. Ekde 1370 Ĉernihivo estis parto de la Grandduklando Litovio, post 1503 parto de la Granda Duklando de Moskvo. Dum 1503 la urbo fariĝis pola, sed dum 1654 kiel parto de la Ukraina kozaka ŝtato de Bohdan Ĥmelnickij denove iĝis parto de Rusio. De 1802 ĝi estis ĉefurbo de la rusia Gubernio Ĉernihiva, kaj ekde 1932 ĉefurbo de la Ĉernihiva provinco.
La 21an de februaro 2014 oni faligis la monumenton de Lenino, eble la lastan simbolon de komunismo en la urbo.