Molto probabilmente il nome deriva dalla forma particolare di questo colle, che è quella di una catino arrovesciato, anche se degli storici vorrebbero che il nome si rifacesse a Catilina.

La più antica memoria del castello di Montecatini risale al 1074 periodo in cui i Lambardi erano i signorotti del luogo. Fu infatti proprio nel 1074 che Ildebrando de' Lambardi di Maona donò alla cattedrale di Lucca, nelle mani del suo Vescovo Anselmo, la sesta parte del castello con inclusa all'interno la chiesa parrocchiale di S. Michele.  Montecatini interamente circondato da mura aveva 25 torri e 7 porte.

Nel XII secolo si ha notizia che la signoria mirava a separarsi dal dominio lucchese. Nel 1203 Lucca, in funzione dell'importanza strategica del luogo, sembra venisse a patti con la signoria locale, ma nel 1271 Montecatini rientrava nell'orbita lucchese e ghibellina.

Qui nel 1315 si combattè una battaglia tra l'esercito fiorentino comandato dai reali di Napoli, che intendeva proteggere i guelfi,(fuoriusciti da Pisa a Lucca e rifugiatisi nel castello di Montecatini) e l'esercito ghibellino guidato da Castruccio Castracani luogotenente di Uguccione della Faggiola. La battaglia terminò il 29 agosto con la vittoria dei ghibellini.

Alla morte di Castruccio, avvenuta nel 1328, il partito guelfo riprese la supremazia.