Se la presenza umana nell’area di Paternò è stata accertata già in epoca neolitica, i primi insediamenti risalirebbero all'età del rame e del bronzo. Verso l'età di Thapsos (anteriore a quella greca) si datano le prime tracce dell’abitato di Paternò. Il villaggio era stato realizzato dai Sicani, che vennero spodestati dalla zona dall’arrivo dei Siculi, i quali edificarono il paese, sfruttando la presenza di roccia lavica. Il primo nucleo era posizionato sull’apice del colle vulcanico.
Dell’edificazione nella zona delle città di Hybla Gereatis e di Imessa abbiamo già parlato precedentemente. Si tratta di stabilire quale delle due coincida con l’abitato di Paternò. Se lo storico locale Gaetano Savasta propedeva per Imessa, l’archeologo Paolo Orsi riteneva, invece che fosse Hybla ad averne le caratteristiche. Egli si basava sul lavoro di storici del Seicento, quali Filippo Cluverio e Giovan Battista Nicolosi. I tre asserivano che Imessa coincideva con il centro di Santa Maria di Licodia. In realtà, le diverse attribuzioni si basano su documenti frammentari e contraddittori. La verità storica non è stata ancora raggiunta, mancando, oltretutto, ritrovamenti archeologici ampi, chiari e univoci. Tuttavia, sono esposte nel Museo Biscari di Catania lun’ara con  inciso "Veneri Hyblensi" e una lapide che riporta la frase "Paternò Hybla Major". Ambedue furono ritrovate, durante dei lavori di ristruttuazione di un cortile di in un convento di Paterò, da Frà Placido Bellia, nel 1808, che ne parla nel suo scritto intitolato Storia di Paternò.

Attorno al 460 a.C., le due città vennero conquistate dai greci, con i siracusani del periodo del tiranno Gerone I. Gli ateniesi le misero a ferro e fuoco nel 403 a.C  Furono liberate da perte dei Corinzi al comando del generale Timoleonte. A questo periodo (il greco) sono attribuiti i resti riportati alla luce nel 1909, detti gli "argenti di Paternò" (custoditi a Berlino nel Pergamonmuseum)
Con la conquista romana, nel 243 a.C., le due città vennero inserite tra quelle di tipo decumano, cosa che significava: alte tasse, schiavizzazione e sfruttamento delle risorse locali.
Del periodo romano sono l'acquedotto e il Ponte di Pietralunga.

I due villaggi di Aitna e Hybla scomparvero presto. Addirittura Strabone ipotizza nel II secolo a.C.
Con la caduta dell’impero romano e la dominazione bizantina (tra il IV e il V secolo d.C.) la Sicilia conobbe un periodo di forte decadenza e spopolamento delle campagne. I pochi sopravvissuti si misuravano con assalti dal nord di barbari e dal mare con i saraceni. Ciononostante, alcuni storici pongono proprio in questo periodo la fondazione dell'abitato di Paternò.
Proprio con la conquista araba, avvenuta nel 901, la Sicilia, e con essa Paternò, conobbe una forte ripresa produttiva ed economica. Agricoltura, pastorizia e commercio dei prodotti si svilupparono rapidamente. Il nome della cittadina sotto gli arabi, cambiò in Batarnù. Essa venne inserita amministrativamente nella Val Demone.
E proprio partendo da questa (la prima città ad essere liberata fu proprio Messina) il principe normanno Ruggero d'Altavilla iniziò a scacciare gli arabi dalla Sicilia. Paternò ben presto venne liberata, e prese il nome di Paternionis.
Era l’alba di una nuova cristianizzazione e potente sviluppo.