Der Name des Lieu-dit Steinklotz bedeutet „Block aus Stein“ und erinnert an das charakteristische Gestein dieses Terroirs.
Gregor von Tours erzählt in seiner Chronik über die Geschichte der Franken, dass 589 der König Childebert, nachdem er einer von der Gouvernante und seinem Liebhaber gegen ihn geplanten Verschwörung auf die Schliche gekommen war, erstere zum Drehen des Mühlsteins zur Mehlproduktion verurteilte, während der letztere, nachdem man ihm die Ohren abgeschnitten hatte, lebenslänglich den Weinberg des königlichen Hofes bearbeiten musste.
595 wurde der Sohn von Childebert, Thierry II., Herzog von Burgund, nachdem er seine gesamte Kindheit in Marlenheim verbracht hatte. Einige glaubten, dass auf dem Weinbaugebiet von Marlenheim zu der Zeit deshalb überwiegend Pinot Noir angebaut wurde, weil diese Rebsorte auch die emblematischste Rebsorte des Burgunds war.
Der Zerfall der Macht der Merowinger hinterliess den Weinberg von Marlenheim in den Händen einer Vielzahl von Eigentümern, die von "königlichen Gunstbeweisen profitierten". Einige dieser Besitzer, wie die Abtei Haslach, beanspruchten ihre zahlreichen Rebflächen, indem sie sich auf die 613 gewährten Schenkungen des Königs Dagobert beriefen.
Ausser den Monarchen und der Abtei Haslach teilten sich die Abteien Wissembourg, Marmoutier und Andlau das Weinbaugebiet, bis die Stadt Strassburg im 13. Jahrhundert und bis zur französischen Revolution sein Eigentümer wurde.
Nach der Erfindung der Druckerpresse im 16. Jahrhundert stellten die Dichter und Schriftsteller ihre Inspiration in den Dienst des "boni vini rubri". Fischart bezeichnete den Rotwein von Marlenheim als "Köstlichkeit", wie den Rotwein von Saint Hippolyte: "Roter Marlheimer und von S. Bild, o wie milt". Der Chronist Bernard Hertzog erwähnte Marlenheim 1592 als die Stadt des guten Rotweins: "Das Stäten Marley ist berümbt von Gewächs gutes Roten Weins".
Einer Legende nach wurde die Kapelle auf dem Marlenberg 1683 von drei Brüdern gebaut, die auf hoher See in ein Unwetter geraten waren und dort ein Versprechen abgegeben hatten. Sollten sie gerettet werden, würden sie nach ihrer Rückkehr in ihrem Dorf eine Kapelle errichten. So geschah es und die Kapelle wurde 1772 vom ersten Pfarrer der Gemeinde, Ignace Klein, vergrössert. Der Kreuzweg des Ortes wurde im gleichen Jahr dank der Finanzierung durch reiche Winzer aus dem Dorf angelegt.