En el Monte Arci, que en parte cae dentro del término municipal, hay obsidiana, y aquí se trabaja desde el neolítico: los sardos prehistóricos la comerciaban por buena parte de la cuenca del Mediterráneo, y el vidrio volcánico del Arci llegó hasta las costas del mediodía francés, a Córcega y a algunos asentamientos de la Italia septentrional, de la Toscana a Liguria y a Emilia-Romaña. Los yacimientos cuya explotación antigua está probada están en los parajes de Tzipaneas, Murus y Monte Sparau. Vinieron luego los nuraghi, simples y complejos, en la montaña y en el llano, y las granjas romanas repartidas por estas tierras fértiles; el sitio más importante es el Praetorium de Muru Is Bangius, que es un caso único en Cerdeña y estuvo habitado hasta el bajo imperio, con testimonios que llegan a plena época bizantina. Antes de la gran bonificación que dio origen a Arborea, Marrubiu compartía con Terralba la laguna más grande del Oristanés, el Sassu, hoy completamente desecada.
El pueblo de hoy desciende de Zuradili, nacido en el siglo once en el juzgado de Arborea: de aquel periodo quedan topónimos como Su Moru 'e is Pisanus, el sendero de los pisanos, y algunos genovines de plata acuñados entre 1139 y 1339 y hallados justamente allí. Caído el juzgado, en 1420, el pueblo pasó al marquesado de Oristano y en 1478 a los aragoneses. En 1644 se intentó repoblar Zuradili, pero en vano: los habitantes pidieron pronto bajar al llano, y en 1659 nació el centro moderno de Marrubiu. En 1712 el pueblo formó el marquesado de San Carlo, concedido a los Bono y luego a los Paliaccio, a quienes fue rescatado en 1839. Mucho más tarde Marrubiu pasó veinte años como aldea de Terralba: entre el diez y el trece de diciembre de 1947 el pueblo se rebeló contra aquella unión, y durante una manifestación Terenzino Trudu fue muerto por las fuerzas del orden. En 1948 Marrubiu volvió a ser municipio independiente.