Der Name des Ortes scheint erstmals 788, also vor 1200 Jahren, in einem Güterverzeichnis des Salzburger Erzbischofs Arn auf. Diese Aufstellung von Kirchen und weiteren Besitztümern ist unter der Bezeichnung „Notitia Arnonis" oder auch „Indiculus Arnonis" bekannt geworden. Das Original dieses historisch und topographisch hochbedeutsamen Schriftdenkmals ging leider verloren, wir besitzen aber eine gute Abschrift aus der Mitte des 12. Jahrhunderts.

Die Brixlegg betreffende Stelle in diesem Dokument lautet:
„In pago qui dicitur Inter-Valles, ad Radfeld ecclesia cum territorio, ad Prisslech similiter."

Deutsche Übersetzung:
Im Gau, der Zwischentalgau (=Unterinntal) genannt wird, in Radfeld eine Kirche mit Feldern, in Brixlegg ebenso.

Diese hier erwähnte Kirche ist sehr wahrscheinlich, wie die Untersuchungen von H. Bachmann zeigen, eine Gründung der Aribonen, einer bayerischen Adelsfamilie. Diese zählte zu den mächtigsten Geschlechtern Süddeutschlands im 8. Jahrhundert und war im Unterinntal sehr begütert. Die zusätzlich angeführten Felder gehörten zu einem großen Maierhof, auf dessen Boden sich das Gotteshaus befand.

Der genaue Standort der Brixlegger „Notitia-Kirche" konnte noch nicht ermittelt werden. Sie dürfte schon bald nach ihrer Erwähnung einem großen Hochwasser des ungezähmten Alpbachs zum Opfer gefallen sein. Die heutige Brixlegger Pfarrkirche ist spätgotisch und stammt aus der Zeit um 1500. Unter diesem Gotteshaus wurden bei Grabungen keine Spuren einer früheren Kirche entdeckt.

Die Entstehung der „Notitia Arnonis" ist im Zusammenhang mit der historischen Entwicklung um 780 zu sehen. Drei germanische Staatswesen prägten damals das Bild der politischen Landschaft: das Langobardenreich unter König Desiderius in Norditalien, das Stammesherzogtum der Bajuwaren unter Herzog Tassilo III. im Alpen- und Voralpenraum und das Frankenreich unter König Karl. In diesem Kräftespiel zwischen den Staaten trat das karolingische Frankenreich als besonders aggressive Macht hervor. Das Langobardenreich war ihr erstes Opfer. Der Bayernherzog leistete längeren Widerstand, aber auch er mußte schließlich die fränkische Oberhoheit anerkennen. Das Herzogtum Bayern wurde 788 in das Frankenreich eingegliedert, Tassilo III. verschwand in einem Kloster.

Der Salzburger Erzbischof Arn hatte bei diesen Auseinandersetzungen auf der Seite des fränkischen Königs gestanden, freundschaftliche Beziehungen verbanden ihn mit karolingischen Höflingen. König Karl – den Titel Kaiser führte er erst seit der Krönung durch den Papst (800) – belohnte seinen treuen Parteigänger mit der Bestätigung der Besitzrechte des Erzbistums. Es bestand deshalb für Arn die Notwendigkeit, eine Übersicht über Kirchen und Ländereien erstellen zu lassen, die Salzburg von den bayerischen Herzögen und Adeligen erhalten hatte.

Die Schreibweise des Ortsnamens hat sich von „Prisslech" (788) über „in Prislecca" (976) und „Prichslek" (1374) zu „Brixlegg" (erstmals 1730) gewandelt. Die Deutung des Namens ist noch strittig, vielleicht besteht ein Zusammenhang mit dem Namen des heiligen Briccius, dem Kirchenpatron im nahen Ort Radfeld. Eher unwahrscheinlich ist die Verbindung zu den Brixentes, einem alpinen Volksstamm zur Zeit des Kaisers Augustus.
Viel für sich hat die Meinung, daß sich im Ortsnamen Brixlegg Silben aus verschiedenen Zeiten verbunden hätten. Die aus vorrömischer Zeit stammende Silbe „brix(l)" könnte „kleiner Berg, Hügel" bedeuten und somit den geographischen Gegebenheiten Rechnung tragen. Die germanischen Bajuwaren haben „egg" = „Ecke, Winkel" hinzugefügt. Somit wäre unter dem Namen Brixlegg „der Winkel zwischen den Hügeln" zu verstehen. 

Wenn auch die erste urkundliche Erwähnung des Ortes in das Jahr 788 fällt, kann eine viel weiter zurückreichende Besiedlung des Raumes von Brixlegg als gesichert gelten.

Schon bald nach dem überraschend schnellen Abschmelzen der Gletscher der Würm-Eiszeit drangen Menschen aus dem nördlichen Alpenvorland in die Haupttäler ein. Sie setzten sich zumeist auf den höhergelegenen Verebnungen fest, mieden aber den unwirtlichen Talgrund. Die siedlungsfeindlichen Talböden im Raum Brixlegg waren eine Folge des sogenannten „Pletzach-Bergsturzes", der umfangreiche Versumpfungen und Veränderungen des Innverlaufes bewirkte. Eine zusätzliche Gefährdung war durch den ungezähmten Alpbach gegeben.

Einen Nachweis über den ältesten dzt. bekannten Siedlungsraum des Unterinntales brachten Grabungen durch Melitta Huijsmans und Robert Kraus auf der Hochkapelle zu Tage. 6000 Jahr alte Fundstücke wie Gefäße aus der Mönchshofener Kultur (4200 bis 3600 v.Chr.) sowie Überreste einer Kupferschmelze wurden gefunden. Sie zeugen vom bisher ältesten Fund mit einem kompletten Zusammenhang zwischen Besiedlung und Bergbau.

Im nahe bei Brixlegg gelegenen Schloß Matzen wurden bronzezeitliche Pfeilspitzen und Ringbarren verwahrt, die in der Nähe gefunden wurden. Sie beweisen ebenfalls die Anwesenheit von frühen Menschen in der Zeit um 1500 v. Chr.

In der Zeit der römischen Herrschaft gehörte Brixlegg zur Provinz Noricum, deren westliche Grenze beim nahen Zillerfluß lag. Durch das Ortsgebiet führte eine Römerstraße zweiter Ordnung, eine „Via vicinalis". An dieser lag eine Post- und Pferdewechselstation, deren Name uns auf einer antiken Straßenkarte mit „Masciacum" überliefert ist. Das mittelalterliche Schloß Matzen leitet seinen Namen von der lateinischen Ortsbezeichnung her, es hat aber höchstwahrscheinlich einen anderen Standort als die antike Straßenstation. Diese liegt noch unentdeckt in den Feldern von Brixlegg, erhalten geblieben ist lediglich ein römischer Meilenstein. In jüngster Zeit hat der Fund eines Mosaikstückes von bester Qualität aufhorchen lassen.

Nach dem Zusammenbruch des Weströmischen Reichs drang um 560 eine erste Welle von bajuwarischen Siedlern in das Unterinntal ein. Die hier wohnhaften romanisierten Breonen wurden entweder verdrängt oder gingen in den Bajuwaren auf. Die Trümmerlandschaft des Bergsturzes verzögerte den Weitermarsch der Germanen und führte zu einer stärkeren Besiedlung durch die Neuankömmlinge. Deshalb treten im Raum Brixlegg signifikant mehr deutsche als vordeutsche Ortsbezeichnungen auf.

Nach der Christianisierung des Unterinntals kam Brixlegg zum Bistum Salzburg, dessen Westgrenze beim nahen Ziller lag.

Südlich des Unterinntales erstrecken sich ab der Zillermündung die weichenden Landschaftsformen der Kitzbühler Alpen, die sich aus unterschiedlichen Gesteinskomplexen zusammensetzen. Die Begrenzung des Inntales bei Brixlegg besteht aus Dolomit, anschließend finden wir die Grauwackenzone und als südlichen Abschuß die alten Wildschönauer Schiefer. Alle drei genannten Gesteinszonen enthalten verschiedene Mineral- und Erzlagerstätten. Schon der vorgeschichtliche Mensch wußte diese, wenn auch noch recht unvollkommen, zu nutzen.
Die große Zeit des Unterinntaler Bergbaues begann zu Beginn des 15. Jahrhunderts. Die Herzöge von Bayern förderten in ihren Gebieten, zu denen damals auch der Raum Brixlegg gehörte, nachdrücklich den Abbau der Bodenschätze. Es entstand eine betriebsame frühkapitalistische Wirtschaftszone, die unter Kaiser Maximilian zur Gänze an Tirol kam. Noch unter dem bayerischen Herzog Ludwig dem Reichen war 1463 in Brixlegg eine landesfürstliche Schmelzhütte entstanden. Der Betrieb besteht immer noch - die Montanwerke Brixlegg AG.

Die besondere Bedeutung des Schmelzwerkes liegt darin, daß es jahrhundertelang Silber für die staatlichen Münzstätten lieferte. Brixlegger Silber kam in das Haller Münzamt und die kaiserliche Münzdirektion in Wien, der berühmte „Andreas-Hofer-Zwanziger" wurde 1809 aus Brixlegger Silber geprägt. Auch in der Gegenwart liefert das Werk große Mengen von Edelmetallen für die Prägung österreichischer Münzen.