Certains vestiges laissent à penser qu'à l'époque romaine, il y eut à Troinex une villa rustica, exploitation rurale d'importance, environnée de quelques fermes, métairies et autres dépendances.

Quant au nom de la localité, il apparaît pour la première fois sous la forme de Triuniscum, qui pourrait dériver du nom gallo-romain Trionius.

Durant le Moyen-Age, Troinex dépendait du prieuré Saint-Victor-hors-les-Murs, avec Bossey et Evordes. La présence de Genève y fut constante et s'y maintint contre vents et marées aux XVIIe et XVIIIe siècles, lors de la reconquête du catholicisme sous l'influence de François de Sales.

En 1754 Troinex devint savoyarde, avant de redevenir genevoise en 1815. Le traité du 30 mai 1817 en fit une commune autonome.