Socknen har medeltida ursprung under namnet Tälbo/Tälebo/Täliebo socken[2] i Svartlösa härad. 1636 överfördes socknen till Öknebo härad och från denna tid används Öster-Tälje som sockennamn, och dess församling var senast från denna tid gemensam med Västertälje socken benämnd Södertälje landsförsamling.[3]
Vid kommunreformen 1862 bildades i socknen för området som utgjorde östra delen av församlingen Östertälje landskommun som övertog ansvaret för de borgerliga frågorna. Enligt kungligt brev 6 december 1912 överfördes Fogdetorp 1/4 till Södertälje stad[3]. Församlingen delades 1946 då området motsvarande Östertälje landskommun fick namnet Östertälje församling. Landskommunen utökades 1952 med Tveta landskommun och uppgick 1963 i Södertälje stad som 1971 ombildades till Södertälje kommun.[4] 1974 uppgick en del i nordvästra Salems församling omfattande 10,4 kvadratkilometer, varav land 9,3 och med 249 invånare, till Östertälje församling. [5][6]
1 januari 2016 inrättades distriktet Östertälje, med samma omfattning som församlingen hade 1999/2000.
Före 1636 hörde socknen till Svartlösa härad men överfördes då till Öknebo härad men kvarstod i Svartlösa tingslag till 1916.[3] Häraderna Öknebo och Svartlösa förenades till ett tingslag under benämning Svartlösa och Öknebo härads tingslag 25 augusti 1916.[7] De indelta båtsmännen tillhörde Första Södermanlands båtsmanskompani.[8][9]
^ [abc] Lagerstedt, Torsten (1973). Den civila lokalförvaltningens gränser 1630-1952: kameral redovisning, areell beteckning och gränsförändring. Meddelanden från Kulturgeografiska institutionen vid Stockholms universitet, 0585-3508 ; B 24. Stockholm. Libris191754
^Harlén, Hans; Harlén Eivy (2003). Sverige från A till Ö: geografisk-historisk uppslagsbok. Stockholm: Kommentus. Libris9337075. ISBN 91-7345-139-8