La villa de Autilla del Pino se encuentra situada sobre un páramo, a 870 metros de altura, lindando su término municipal con el de la capital palentina, del que la separan diez kilómetros. Ya se la mienta como "Villa Ota" y "Villa Otiella" en documentos de finales del siglo XI.
Sobre el año 1345 la localidad cuenta con dos iglesias dedicadas a Santa María y San Miguel de las que sólo se conserva la primera.
En el Becerro de las Behetrías confeccionado en 1351 aparece la villa como lugar de behetría de Juan Rodríguez de Sandoval. Pagan al rey 200 maravedís por martiniega aunque la mitad la recibe el señor del lugar. También pagan al monarca servicios y monedas, y están excluidos de fonsadera y yantar.
Tiene por naturales al señor de Lara que percibe anualmente de sus vasallos 6 maravedís, mientras que a los Sandoval, Torquemada y Alvar Pérez Puerco les pagan 2 sus naturales. Además abonan al merino del rey por carta de pago 9 maravedís y al adelantado 32 por las cuartillas de la martiniega.
A la localidad le corresponde el pago de 28.000 maravedís en concepto de alcabalas en 1514. Según datos del censo de 1528 Autilla del Pino tiene 98 vecinos pecheros.
Felipe II pretende vender las alcabalas por 4.000 ducados, lo que no se lleva a efecto al ofrecer la villa 2.000 ducados. Datos eclesiásticos de 1589 incluyen a la población con sus 147 feligreses en el Arciprestazgo de Dueñas. Dos años más tarde de los 144 vecinos, 140 son pecheros y 4 pertenecen al clero secular. No hay ningún hidalgo.
En 1631 Autilla del Pino pertenece al partido de Palencia y sus lugares, con 136 vecinos, 303 personas. En esta fecha dispone de 134 cabezas de ganado mayor y 1.034 de ganado menor. Tiene un consumo de 40 fanegas de sal anuales.
Disminuye el vecindario hasta los 68 vecinos en 1712 entre los que hay 4 viudas consideradas como 2 vecinos y 14 pobres. No se incluyen como vecinos 5,5 mendicantes y 3 hidalgos.
Según los datos del Catastro de Ensenada, a mediados del siglo XVIII, la villa es de realengo y esta formada por 110 casas habitables, 10 inhabitables y 18 arruinadas, en donde viven 100 vecinos. En el término hay 5 ermitas.
En 1768 se censa una población de 386 personas, 195 hombres y 191 mujeres. Por esas fechas hay 6 cofradías en la localidad: de la Cruz, de Ánimas, Nuestra Señora de la Asunción, Nuestra señora del Rosario, del nombre de Jesús y de Santa María Magdalena, así como una congregación dedicada a San Antonio Abad.
Aumenta el número de habitantes en 1787 hasta los 654, de los que 330 son hombres y 324 mujeres. Por la actividad que desarrollan hay 56 jornaleros, 46 labradores, 16 criados, 14 artesanos, 2 estudiantes, 1 escribano y 1 dependiente de la inquisición. Hay además relacionados con la iglesia 3 beneficiados, 1 teniente de cura, 1 sacristán y 1 acólito.
Datos de 1828 indican la existencia de 157 vecinos, 480 habitantes, mientras que en 1843 se censan 167 vecinos de los que 113 son electores.
A mediados del siglo XIX la villa dispone de 170 casas, en general de piedra y de una sola planta, iglesia, ayuntamiento, escuela, pósito, ermita y un molino de 2 ruedas utilizado en invierno. Tiene 567 habitantes, considerados como 109 vecinos. Además de la actividad agrícola y ganadera 80 mujeres hilan lana para las fábricas de mantas y bayetas de la capital, y dada la abundancia de canteras entre 30 y 40 operarios trabajan la piedra para molinos y otras construcciones.
En 1874 se indica la existencia de 980 habitantes y 186 casas. Tres años más tarde se censa una población de derecho de 884 personas, con 450 hombres y 434 mujeres.
Al igual que otras localidades también estuvo amurallada. Junto al Ayuntamiento se conserva una puerta con arco de medio punto sobre el que aparece un escudo. Esta construida con sillería, tratándose de una obra del siglo XVI que ha sido restaurada.
Denominada como Puerta Nueva, permite la entrada a la calle del Arco que se prolonga hasta la Iglesia junto a la que se encontraba la otra puerta de la muralla, conocida como Puerta Vieja.
Partiendo desde la Plaza de España, el trazado de la muralla transcurría a su derecha por la calle Abilio Calderón hasta llegar a la iglesia, donde giraba a la izquierda por la plaza y calle de Arreadores en donde se abría la Puerta Vieja y continuaba de nuevo a la izquierda por la calle La Laguna hasta volver de nuevo a la Plaza de España.
Esta forma de la cerca hizo que su primitivo casco urbano se desarrollase a lo largo de la calle del Arco, de la que parten una calle sin salida junto al ábside de la iglesia y tres rondas interiores con sus característicos ángulos rectos: las calles Cantarranas, Herradura y Alcantarillas.
Aún se conservan algunos restos de la muralla a lo largo de su trazado, aunque en la mayoría de los casos han sido aprovechados en las nuevas construcciones que se apoyaban en sus muros interiores. En la calle La Laguna apenas son visibles ya que también a su muro exterior se adosaron edificaciones posteriores, ocultando su trazado.
Su iglesia parroquial de la Asunción es del siglo XVI, así como la ermita de las Angustias situada cerca de las eras del pueblo. Desde la magnífica posición que ocupa el "Mirador de Campos", situado al borde del páramo, se puede contemplar una magnífica panorámica de la Tierra de Campos palentina. Entre la villa y el mirador se encuentra, excavada en la ladera, la zona de bodegas, hoy convertidas en mesones o merenderos particulares.
Alrededor del casco urbano junto a las eras, aún se pueden ver varias "picotas", antiguos refugios utilizados para guardar aperos que están construidos de piedra caliza y barro.
Dentro de su término municipal se encuentra el caserío de Paradilla del Alcor, que también estuvo cercado y cuenta con los restos de un pequeño castillo.