Đầu thế kỷ 19, phần đất xã Mai Lâm hiện nay là địa bàn các xã (Du Lâm, Hoa Lâm (sau đổi là Danh Lâm), Lộc Hà, Mai Hiên) thuộc tổng Hội Phụ huyện Đông Ngàn phủ Từ Sơn xứ Kinh Bắc[3] (sau là tỉnh Bắc Ninh). Thời Pháp thuộc (trước 1945), xã Danh Lâm phát triển thành 3 thôn (Lê Xá, Phúc Thọ, Thái Bình), xã Du Lâm phát triển thành 3 thôn (Du Ngoại, Du Nội, Du Bi). Sau Cách mạng Tháng tám, xã Mai Lâm được hình thành từ các thôn xã trên, và thuộc huyện Từ Sơn tỉnh Bắc Ninh. Năm 1961, huyện Đông Anh được thành lập, xã Mai Lâm được chuyển cho Đông Anh và nhập về Hà Nội.[4]