Les origines de Memleben remontent jusqu’au 8ème siècle, où la localité est mentionnée pour la première fois sous le nom de « Mimelebo ».
Au 10ème siècle, Memleben prend une importance considérable dans l’Empire, d’une part parce que les Rois et Empereurs ottoniens y séjournent plusieurs fois, d'autre part parce qu'Otton II y fonde un monastère bénédictin. Pendant des siècles la présence de ce monastère est déterminante pour l’histoire de la localité et de la région.
Au 16ème siècle après un pillage par des paysans en révolte et finalement par les effets de la Réforme de Luther le monastère est dissous. Le Prince électeur de Saxe confisque les biens restants et donne le monastère à l’École Régionale de Pforta, nouvellement fondée, qui en fut propriétaire jusqu’à la fin de la Deuxième Guerre Mondiale.
À partir de 1945 on construit sur les terres du monastère une Entreprise Agricole d’État qui a existé jusqu’en 1991. Cette « propriété de l’état » exploite dans sa période la plus prospère plus de 3300 hectares agricoles. Plus de 1200 agriculteurs du bassin de l’Unstrut y travaillent.
La localité de Memleben compte aujourd’hui 500 habitants. Après la réforme des collectivités territoriales la commune dont fait parti Memleben s’est donnée le nom de « Kaiserpfalz » (résidence impériale). En font partie : Memleben, Bucha, Wohlmirstedt et Zeisdorf, Allerstedt et Wendelstein.