Les communes de Grateloup et de Saint-Gayrand, avant d’être réunies, ont connu des histoires proches.
En effet, c’est l’établissement d’une église, vers le XIe ou XIIe siècle, qui permet le développement des deux paroisses. Dans le cas de Grateloup, elle s’ajoute à une motte castrale, la motte de Vidouze. Cependant, des fouilles ont montré que l’occupation de ce dernier territoire devait remonter à l’époque gallo-romaine.
Par la suite, alors que le village de Saint-Gayrand s’est développé de manière éparse, le village de Grateloup s’est inscrit sur un arc de cercle, au pied de la motte de Vidouze et à l’écart de l’église Saint-Caprais. Il est désigné comme castrum dans les hommages de 1259. Un contrat de paréage, conclu à la fin du XIIIe siècle ou au début du siècle suivant, laisse supposer qu’il a été question d’établir une bastide à cet endroit.
L’histoire de ces deux villages est marquée par les guerres de Religion : Grateloup est un important foyer du protestantisme aux XVIe et XVIIe siècles. Dans ce contexte, les églises des deux paroisses sont mises à mal et certaines vont jusqu’à disparaître. Un temple protestant est construit dès la fin du XVIe siècle et une école huguenote est en activité au XVIIe siècle.
Après la Révolution, Grateloup et Saint-Gayrand deviennent deux communes du Lot-et-Garonne et la première voit, au cours du XIXe siècle, le développement de son habitat hors du noyau castral.
Grateloup et Saint-Gayrand ont été associées en 1972, puis ont fusionné en 1999. Aujourd’hui, l’économie de la commune est principalement tournée vers l’élevage et l’agriculture.