Pertenece esta pequeña localidad al término municipal de Osorno La Mayor, de cuya cabecera dista 4 kilómetros. En sus cercanías discurría la calzada romana que unía Dessobriga (Osorno) con Lacobriga (Carrión de los Condes). En el Becerro de los Beneficios de la Catedral de Palencia confeccionado en 1345 aparece mencionada como 'Villa Biezma', con las iglesias de Santa María y San Andrés.
Pocos años después, en el Becerro de las Behetrías, se la mienta como "Villa Miedma" indicando que al igual que otras poblaciones cercanas, paga cada año ocho dineros al castillo de Abia de las Torres en concepto de fumadga. En esa época es lugar de behetría de Garci Fernández Manrique, teniendo por naturales a los Lara, Vizcaya, Sarmiento, Manríquez, Quejada, Juan Rodríguez de Cisneros y los de Saldaña.
Pagan anualmente cuatrocientos sesenta y siete maravedís al rey en concepto de martiniega, además de monedas y servicios, aunque están exentos de fonsadera y yantar.
Dan también al señor seis maravedís y dos coronados por San Juan, y por cada par de bueyes un celemín de trigo y otro de cebada. Además, el adelantado percibe seis maravedís por yantareja y el merino del rey nueve maravedís por dos jurados.
Entre los años 1376 y 1437, Juan de Velasco, señor de Herrera de Pisuerga, amplía sus dominios mediante diversas adquisiciones de bienes en localidades cercanas, entre ellas Villadiezma, donde adquiere una casa fuerte con vasallos y heredades.
Aparece en 1526 como "Villa Viedma", con 49 vecinos pecheros, que junto con Fuenteandrino, que figura con 56 vecinos, pagan la cantidad de 21.000 maravedís en concepto de Servicio. Años después, en 1589, Villadiezma tiene 79 feligreses por los 53 de Fuenteandrino, aunque dos años después la población conjunta es de 118 vecinos, de los que 108 son pecheros, 67 en Villadiezma, 3 hidalgos y 7 pertenecen al clero secular.
En 1631 solicitan 10 fanegas de sal, aunque se les hace un acopio involuntario de 32,5 de acuerdo al número de vecinos y lo que pagaron en el año anterior.
A mediados del siglo XVIII la población figura como villa de realengo, habitada por 69 vecinos, entre los que se incluyen 2 viudas contadas como uno y sin sumar los eclesiásticos. Existen 76 casas habitables y 6 arruinadas. Además pagan 25 reales y 25 maravedís a la marquesa de Villena y Aguilar en concepto de martiniega, aunque en el Interrogatorio General, los vecinos no saben decir "en virtud de qué goza esta regalía".
La parroquia de San Andrés en 1768, cuenta con 393 feligreses, 219 varones y 174 mujeres, además de 3 beneficiados, 2 capellanes, 1 sacristán y 1 monaguillo.
Como villa de realengo, con alcalde ordinario, incluida en el partido de las Nueve Villas figura en 1787, con una población de 391 personas, 204 varones y 187 mujeres. Por profesiones hay 83 jornaleros, 13 labradores, 12 criados, 3 artesanos, 3 estudiantes, 2 fabricantes, 2 beneficiados, 1 teniente de cura, 1 sacristán y 1 perteneciente al fuero militar. El resto carecen de una profesión específica o son menores.
A mediados del siglo XIX se indica la existencia de 85 vecinos, lo que corresponde a 442 almas, con 37 jóvenes que acuden a la escuela de primeras letras. El núcleo urbano está formado por 140 casas, cuya construcción en su mayoría es mala, salvo el palacio, que es excelente, y otras 10 viviendas que son regulares.
En el año 1874 hay 420 habitantes, constando la población de 172 casas y 77 cuevas, probablemente bodegas.
Se conserva junto a la iglesia el edificio del Palacio del Obispo, obra de excelente construcción de principios del siglo XVII, basado en un esquema utilizado por Francisco de Mora. Fue mandado construir por Alonso González, obispo de León y su hermano Francisco José, canónigo de León. Se trata de un edificio de dos pisos de planta rectangular con muros de piedra cubiertos en parte con tapial. El acceso al inmueble se realiza a través de una portada renacentista, con balcón en la segunda planta flanqueado por los escudos de los obispos.
En el interior, un zaguán, paralelo a la fachada principal, da acceso a un patio porticado en forma de "L" del que únicamente se conserva el tramo paralelo a la fachada, mientras que el otro lado terminaba en un arco que da acceso a una escalera que comunica con un pasadizo subterráneo que termina en la capilla de la iglesia donde están enterrados los hermanos.
Las dependencias de la casa se sitúan a la izquierda. Una escalera de madera de tres tramos, situada en la entrada, permite el acceso a la planta superior. Las habitaciones se distribuyen en torno a la escalera.
La iglesia parroquial esta dedicada a San Andrés, debió de ser primitivamente románica. Destacar en su interior un sepulcro gótico del maestro Portillo y retablos barrocos del XVIII, así como la capilla del Obispo, donde se conserva la heráldica y las lápidas de enterramiento de los obispos González.
También se encuentra en la localidad la ermita de Pozo Vega, comenzada a construir en el año 1798 a partir de limosnas, según indica una inscripción en la fachada principal.