Područje koceljevačkog kraja bilo je podložno stalnim promenama. Od najranijih vremena do danas ovo područje naziva se Tamnava, jer reka Tamnava svojim srednjim tokom protiče kroz ovaj kraj. Ime Tamnava je staro i pominje se još u pismima kralja Žigmunda 1426. godine kao župa u Mačvi. Reč Tamnava prema rečima Ranke Kuić je keltskog porekla, a njeno značenje je: Reka grozničave (besne) boginje Anave ili reka boginje Ane sa brežuljaka. U XVIII veku, u doba austrijske okupacije Beogradskog pašaluka, veći deo ove oblasti bio je sastavni deo paleškog okruga sa centrom u Paležu, današnjem Obrenovcu, a manji, zapadni deo, šabačkog distrikta sa središtem u Šapcu. Posle Svištovskog mira, Tamnava je bila podeljena na istočni i zapadni deo, koji su se zvali istim imenima i imali kneževe naše narodnosti. Šabačka Tamnava i tada je bila u međama Posavo-tamnavskog sreza.
Naselje Koceljeva je drumskog karaktera, nastalo pored puta Šabac-Valjevo, tako što se ipak formirao centar naselja (mehane, zanatske radionice, crkva, škola i dr.). U tabelarnom pregledu naselja i stanovništva turske uprave iz 1604, Subotica se pominje sa pet kuća, a naselje Koceljeva se uopšte ne pominje kao takvo već kao „Gornja i Donja Spasojevica“. Pod nazivom Koceljeva, naselje se prvi put pominje u spisu paleškog i šabačkog distrikta koji je 1737. godine sastavila Beogradska administracija, bez daljih podataka. Samo ime Koceljeva je dobilo po biljci „kocelja“ (kiseljak), koje u ovim krajevima ima u izobilju. Mada postoje i mišljenja da je Koceljeva dobila naziv po imanju Kneza Kocelja, kao Koceljevo imanje.
Istorijski razvoj naselja Koceljeva teško je posmatrati izolovano i izdvajati od ostalih naselja koceljevačkog kraja. Pogodan geografski položaj ovog područja uticao je da ono bude naseljeno od praistorijskog vremena, preciznije, od vremena starijeg neolita (starčevačka kultura), pa u kontinuitetu do rimskog osvajanja ovih krajeva (antički period). Od V do IV veka nove ere Tamnava je bila u sklopu Rimske imperije, pripadajući administrativnoj jedinici-provinciji Panonija, čije je sedište bilo u Sirmijumu (današnja Sremska Mitrovica). Osnovni tip naselja bile su tzv. vile rustike, slične današnjem majuru ili salašu, koje su konstatovane u selu Svileuvi, Donjem Crniljevu, Družetiću. Preko teritorije ovog kraja išao je i važan put koji je povezivao dolinu Save sa rečnim dolinama Kolubare i Jadra. Pored puteva bila su manja utvrđenja-stražare. Jedna takva stražara otkrivena je na Belim oranicama u selu Družetić kraj Koceljeve. Iz tog perioda potiču nalazi rimskih ostava u Svileuvi i Donjem Crniljevu. U Svileuvi je otkriveno oko 21.000 rimskih novčića, a u Donjem Crniljevu oko 3.000 komada.
U selu Goločelo, u predelu Cvetkovca nalaze se ostaci praistorijske keramike, kremenog i kamenog alata. Naselje pripada neolitskom dobu. Lokalitet „Kulača“ nalazi se u selu Gradojević, veličine kružnog uzvišenja od 50 metara, a visine dva metra. Oko uzvišenja je šanac dužine dva metra. I ovaj lokalitet, vremenski pripada naselju na prelazu iz neolita u metalno doba kao i lokaliteti „Obodnjak“ i „Vis“ u selu Družetić.
Za lokalitet „Mramor“, Ljuba Pavlović zabeležio je priču da je u selu Ljuticama bila kula Ljutice Bogdana. Okolinu meštani nazivaju Vinogradima Ljutice Bogdana.
U srednjem veku, na ovoj teritoriji u doba postojanja Mačvanske banovine i u vreme despotovine, pominju se župe, posebno župa Tamnava, koja je u prvoj polovini XV veka uključena u novoosnovanu Šabačku nahiju. Prema prvom turskom popisu 1528. godine Šabačka nahija je bila podeljena na tri kneževine. Kneževina kneza Dragića, sina Vukosava, iz sela Predvorice imala je 38 sela sa 13 primućura. Naselja u dolini Tamnave bila su: Svileuha (Svileuva), Goločel (Goločelo), Gradojević, Bresnica, Ljutice i Spasojevica Gornja (Koceljeva). Period robovanja pod Turcima bio je prekidan austro- turskim ratovima 1683-1699, ratom 1716-1739 i 1787-1791 godina.
U Tamnavi koja je 1718. godine pripadala Šabačkom distriktu, popisana su sela: Koceljeva (9 kuća), Crniljevo (9 kuća), Kamenica (9 kuća), Gradojević (10 kuća), Galović (2 kuće) i Ljutice (9 kuća).
Početkom XVIII veka, Tamnava je igrala izuzetnu ulogu na području severozapadnog dela Srbije. Plodne ravnice tamnavskih i posavskih sela privlačile su pažnju turskih aga i begova, a naročiti veliki strategijski značaj za turskog osvajača imala je komunikacija Šabac-Valjevo, što je dovelo do mnogih sukoba između Srba i Turaka.
U stvaranju uslova za dizanje Prvog srpskog ustanka i njegov kasniji tok, veliki značaj imao je pop Luka Lazarević (1774-1852), najpoznatija ličnost ovog kraja iz tog perioda. Rođen u Svileuvi, selu udaljenom 9 km od Koceljeve, među prvima se pridružio ustanku 1804. godine. Pop Luka Lazarević naročito se istakao u boju na Svileuvi kada se sa svojom vojskom utvrdio na Gomilici i doprineo jednoj od prvih pobeda nad turskom vojskom, odnosno omogućio da ustanici oslobode Valjevo, a u junu iste godine postavljen je zajedno sa protom Matejom Nenadovićem za komandanta sekora na Drini.
Za vreme Drugog srpskog ustanka Koceljeva je bila u sklopu Šabačke nahije. Aprila 1816. godine za nahijskog kneza postavljen je Milošev brat, Jevrem Obrenović, čiji je konak bio u Koceljevi.
Devedesetih godina XIX veka, u vreme kada se u Koceljevi nalazio Janko Veselinović, ona počinje da prima obeležja varošice. Imala je školu, crkvu, opštinu, tri kafane, tri trgovine sa raznovrsnom robom, dve opančarske i dve kovačke radnje. Janko Veselinović je bio učitelj u Svileuvi i Koceljevi. Marta 1889. godine izabran je za predsednika opštine i na toj dužnosti ostao do septembra 1890. godine. Ljudi ovog kraja ostavili su snažan utisak na književnika Janka Veselinovića, pa ih je trajno zabeležio u svojim najpoznatijim pripovetkama.
U vreme Prvog svetskog rata, narod Koceljeve delio je sudbinu ostalih delova Srbije. Velike bitke (Cerska i Kolubarska) vođene su u neposrednoj blizini ove teritorije, a u njima su brojno učestvovali i stanovnici Tamnave. Iz sela Draginja, Stepa Stepanović-komandant Druge armije, rukovodio je Cerskom bitkom.
Na brdu Žućak, iznad Koceljeve vođena je bitka između naših i neprijateljskih snaga, a nalazeći se blizu fronta, stanovnici okolnih mesta vukli su topove na Cer i dovlačili ranjenike u Draginje i Koceljevu. U periodu između Prvog i Drugog svetskog rata Koceljeva se još više razvijala, a njen život postajao intezivniji i raznovrsniji. Koceljeva je 1924. godine dobila status varošice.