En la parte más alta de la localidad se localizan los restos de una fortificación de origen medieval, en el pago conocido como "el Torrejón". Se trata de una tierra de labor, en la que un montón de unos 2 metros de alto, corresponde a los restos de una torre de 6 metros de largo por 5,50 de ancho.
La diferente altura que alcanza el cereal que se cultiva en la parcela, especialmente poco antes de su cosecha, permite seguir claramente el trazado de los muros del castillo marcado casi toda su totalidad, salvo la esquina Oeste. Este fenómeno probablemente se deba a que debajo de la tierra de labor se encuentren aún los cimientos de la fortaleza, que forman una planta irregular con lados que van desde los 19 a los 26 metros de longitud, con una anchura cercana al metro.
Se aprecian marcas de cubos circulares en las esquinas Norte y Sur. Los restos que se conservan mencionados al principio, pudieran corresponder a la torre del homenaje, situada en la esquina Oeste. En la imagen área se puede ver, rodeando a tres de los cuatro lados de la fortaleza, una franja de un color más intenso y unos 10 metros de ancho, que pudiera corresponder a un foso defensivo.
Según un vecino de la localidad, recuerda haber conocido de crío hasta tres metros de alto de una pared construida con cal y canto. Parece ser que parte de este material fue usado en la construcción de la carretera que da acceso al pueblo.
En 1486 la villa de Saldaña denuncia al protonotario Juan de Almazán, señor de Valderrábano, por levantar desde hacía diez años una fortaleza en torno a la torre llana que existía en esa localidad. Los Reyes Católicos comisionan al corregidor de Carrión, Diego de Ulloa, para que se informe y lo investigue remitiendo la información al Consejo que debió ordenar su derribo. Al no realizarse este vuelven en 1491 a denunciar la construcción de la fortaleza así como el intento de eximirse de la jurisdicción de Saldaña. Se comisiona entonces a Juan de Luzón, corregidor de Carrión y Sahagún, para que investigue la actuación del deán de Astorga, Juan de Almazán.
Según Pascual Madoz, en el despoblado de Mazuelas, ubicado en el término municipal, existió un "hermoso" palacio del Marqués de la Conquista, que en 1850 era la única casa que existía además de la iglesia de San Pelayo y un molino harinero.
Valderrábano es un lugar poblado desde antiguo, como lo confirma el hecho de haberse localizado hace años en su término municipal, un objeto procedente de la Edad del Bronce. Su nombre tiene el significado del "valle abundante en rábanos".
Alfonso VII, junto con su mujer Berenguela y sus hijos, favoreció al Monasterio de Sahagún en 1148 con diversos bienes, villas y lugares, entre los que se encontraba la localidad de Valderrábano.
A mediados del siglo XIV el lugar es behetría de Gómez Pérez, hijo de Gómez Pérez de Valderrábano y tiene por naturales a los Valderrábano. Pagan anualmente al Rey por martiniega 30 maravedís, así como monedas. Todos los demás tributos los cobra Gómez Pérez por merced de los reyes, que además recibe de cada vecino un maravedí en concepto de naturaleza.
En el mapa de las Merindades y Señoríos de Castilla elaborado por Pedro Magro en 1353, la villa figura como lugar de behetría, perteneciente al señorío de Juan Rodríguez de Cisneros. En 1468 el señorío naturalizado lo detentan los descendientes de Gómez Pérez de Valderrábano, y en lo eclesiástico pertenece al arcedianato de Saldaña, obispado de León.
El Censo de Pecheros de 1528 refleja que la localidad es heredamiento de don Francisco Enríquez de Salamanca y que tiene 9 vecinos pecheros a los que se les asigna la cantidad de 700 maravedís, mientras que en Mazuelas son 10 los pecheros y 800 los maravedís que les corresponde pagar.
Aparece Valderrábano con 30 vecinos en 1591, de los que 25 son pecheros, 4 hidalgos y 1 pertenece al clero secular. En esta fecha Mazuelas únicamente tiene un vecino hidalgo.
Felipe III otorga en 1614 el título de Marqués de Valderrábano a su mayordomo Francisco de Almansa y Manrique de Ulloa, Conde consorte de Nieva.
En 1631 hay 23 vecinos, equivalentes a 103 habitantes, de los que 32 son menores de 10 años. Cuenta en esa fecha con 57 cabezas de ganado mayor y 546 de menor.
Consta de 62 vecinos pecheros en 1712, entre los que se incluyen 3 pobres y 8 viudas consideradas como 4 vecinos. Hay además 11 hidalgos exentos de tributos.
La localidad figura en el Catastro de Ensenada confeccionado en 1753 como señorío del conde de Montijo, con una población de 44 vecinos y 15 viudas, con un caserío formado por 68 casas habitables.
Con categoría de lugar, perteneciente al corregimiento de Saldaña, provincia de Toro y obispado de León, aparece en el censo de 1768. El número de habitantes asciende a 170, de los que 80 son varones y 90 hembras. Tres años más tarde esta incluida en el partido de Carrión y se sabe de la existencia de una cofradía que celebra una fiesta anual por importe de 150 reales de vellón.
En 1787 hay 96 hombres y 106 mujeres en la localidad, para un total de 202 habitantes. Por profesiones hay 32 labradores, 12 fabricantes, 4 jornaleros, 4 criados, 2 estudiantes, 1 comerciante y 1 artesano. Además de 9 hidalgos y la iglesia con cura, teniente de cura y sacristán. En esa fecha aparece como lugar de realengo, incluido dentro de los nueve lugares de la Tierra de Saldaña, partido de Carrión y provincia de Toro.
Aparece en 1828 integrada en la provincia de Palencia con 197 habitantes, considerados como 57 vecinos. Oficialmente en 1843 los vecinos censados son 31, todos electores. A mediados de siglo se reducen a 22, que es como se cuentan los 114 habitantes. La localidad dispone de 40 casas de pobre construcción, pósito y escuela de primeras letras.
La población de derecho asciende en 1877 a 332 personas, de los que 176 son hombres y 156 mujeres. En 1882 el lugar pertenece al arciprestazgo de Valdavia, dentro de la diócesis de León y las 260 almas de la parroquia están atendidas por un cura de término.
La iglesia parroquial dedicada a Santa Cecilia está situada a la entrada del pueblo. Construida en mampostería y cantos rodados, con torre modernista de ladrillo de época posterior. La portada de acceso al templo es de medio punto y en su interior tiene una única nave cubierta con bóveda de aristas. Cuenta con tres retablos del siglo XVIII y esculturas de los siglos XVI a XVIII. Destaca el retablo mayor de estilo salomónico, fechado en 1750.