La primera mención escrita de Martherenges data del siglo XV bajo el nombre de Martherenges. La comuna formó parte hasta el 31 de diciembre de 2007 del distrito de Moudon, círculo de Saint-Cierges. La comuna mantuvo su autonomía hasta el 31 de diciembre de 2012. El 1 de enero de 2013 pasó a ser una localidad de la comuna de Montanaire, tras la fusión de las antiguas comunas de Chanéaz, Chapelle-sur-Moudon, Correvon, Denezy, Martherenges, Neyruz-sur-Moudon, Peyres-Possens, Saint-Cierges y Thierrens.