El nacimiento de la Biblioteca Vallicelliana de Roma está estrechamente ligado a la figura de Filippo Neri y a la Congregación del Oratorio. Instituida en 1565 y reconocida oficialmente por Gregorio XIII en 1575 con la bula Copiosus in misericordia. Los oratorianos tenían una atención especial hacia los libros: según la Regla, las comidas debían ir acompañadas de la lectura y la discusión de un texto religioso.
La primera colección bibliográfica está constituida por las obras poseídas por Filippo Neri, que pasaron al patrimonio de la Congregación tras su muerte, en 1595.
La Biblioteca Vallicelliana ya está documentada en 1581 gracias al legado testamentario de Aquiles Estacio (Achille Stazio) a favor de Filippo Neri y la Congregación del Oratorio: 1700 volúmenes impresos y 300 manuscritos.
A los primeros dos fondos se suman posteriormente otras donaciones, tales como el Archivo y parte de la Biblioteca de S. Giovanni in Venere (1585); la biblioteca del cardenal Silvio Antoniano, los libros de Pierre Morin y los del oratoriano Giovenale Ancina, obispo de Saluzzo (1604); los manuscritos provenientes de S. Eutizio, gracias a la intervención del abad Giacomo Crescenzi, y la colección del padre Antonio Gallonio, primer biógrafo de Filippo Neri (1605).
La fase de mayor actividad cultural de la comunidad oratoriana en el siglo XVII está ligada a la publicación de los Annales Ecclesiastici de Cesare Baronio, de la Roma subterránea de Antonio Bosio, editada por el padre Antonio Severano, y a la difusión del Oratorio musical, forma de entretenimiento espiritual preferido por Filippo Neri, quien consideraba la música pescadora de almas.
En 1607, tras la muerte del cardenal Cesare Baronio, parte de su colección bibliográfica fue heredada por la biblioteca de la Congregación; en 1662 llegó el fondo de Virgilio Spada, constituido por una colección de monedas, minerales, mayólicas y curiosidades.
En 1669 pasó a la Biblioteca el fondo manuscrito del intelectual griego León Allacio, custodio de la Biblioteca Vaticana, constituido por cerca de 237 manuscritos latinos y griegos. Posteriormente se incorporaron los legados de los padres oratorianos Odorico Rinaldi, Giacomo Laderchi, Giuseppe Bianchini, heredero del estudioso Francesco Bianchini.
Durante la ocupación francesa de Roma (1797-1799) la Biblioteca sufrió, como otros lugares, un grave saqueo: en 1810 se perdieron 49 reliquias, parte recuperadas en los años 1837-38.
En 1874, tras la ley sobre la supresión de las Corporaciones religiosas, la Vallicelliana fue transformada en biblioteca de derecho público; en 1876 la Junta liquidadora del Arzobispado estableció dividir los documentos de la Congregación entre el Archivo de Estado de Roma, la misma Congregación y la Biblioteca.

