La historia de Moradillo de Roa ha estado marcada por la influencia de la villa de Aza. El conde Gonzalo Fernández, señor de Burgos, conquistó Aza a la morería, dentro de la admirable marcha conjunta que organizaron Téllez, desde Cerezo, y Nuño Núñez, desde Castrojeriz, para establecer la frontera del condado castellano al otro lado del Duero. Don Gonzalo Fernández, que marchó por el centro, dividió su mesnada en Clunia y mandó una parte a la episcopal de Osma y otra al cerro de Aza. Núñez conquistó Roa y Téllez San Esteban de Gormaz.
Bajo el escudo de Aza se detuvieron a los árabes y se pudieron colonizar las tierras del bajo Riaza y la orilla derecha del Duero. Por entonces nació Moradillo. Hasta allí llegaron los primeros pobladores bien porque este lugar estaba guarecido con alguna cerca o bien porque eran tierras más templadas y anchas. Junto a sus aperos de labranza y ganados, los repobladores trajeron sus elementales armas y el nombre de su querido solar: "Moradillo". La estancia de aquellos pobladores y de sus descendientes no fue cómoda ni tranquila durante los primeros cien años. La dificultad de empezar de nuevo se vio agravada con la presencia amenazante de los árabes.
En el año 939, el mismo califa de Córdoba se presentó en este sector del Duero con un poderoso ejército que arrasó la colonización. Aquella leve muralla que pudo dar nombre al pueblo no aguantó la avalancha árabe y hubo que empezar de nuevo. En la Edad Moderna y Contemporánea, Moradillo ha seguido la línea campesina que marcaron sus primitivos pobladores. Los cereales y las cepas continúan siendo el motor de la vida económica de la villa aunque la industria levantada en Aranda de Duero ha movido hasta la capital ribereña a los hijos de Moradillo.
Además los habitantes de este municipio se han dedicado a la iglesia, ejército y magisterio. En lo que respecta al número de habitantes, en 1840 Moradillo contaba con 362 habitantes. Estos pasaron a ser 700 cien años después. Su caserío estaba presidido por la iglesia y sombreado por la olma plantada en la plaza del pueblo.