Bliesheim ist ausnahmsweise kein -heim Ort der fränkischen Zeit. Die Herkunft des Namens Blisna, wie der Ort in der ersten schriftlichen Erwähnung genannt wird, ist nicht zu klären, die Ableitung von einer keltischen Gewässerbezeichnung ist umstritten. Die Besiedlung in römischer Zeit ist aber belegt durch ein Gräberfelder am Ortsausgang und Resten eines römischen Gutshofes (villa rustica) im Bereich des Friedhofes. In fränkischer Zeit wurde in Nähe des verlassenen Hofareals ein Fronhof, später neben dem Fronhof eine Kirche errichtet.
1059 wird Bliesheim erstmals urkundlich erwähnt in einer Besitzschenkung des Kölner Erzbischofs an das Stift St. Mariengraden in Köln. Das Stift erwarb in den folgenden Zeiten die Vogtei mit allen Gerichtsrechten, den Fronhof, die Mühle und weitere Güter und Rechte in Bliesheim. St. Mariengraden baute den Ort zu einer Unterherrschaft im kurkölnischen Amte Lechenich aus. Mittelpunkt der Unterherrschaft war der Fronhof, eine mit Wassergräben umgebene Burganlage, zu auch ein Gefängnisturm gehörte. Auf dem Fronhof, auf dem das Gericht tagte, fanden von 1629 bis 1632 die Bliesheimer Hexenprozesse statt, die meist mit der Hinrichtung der Betroffenen endeten. Das Stift wurde 1802 durch die Säkularisation (Aufhebung geistlicher Herrschaft und Institutionen sowie Enteignung und Verkauf kirchlicher Güter unter Napoleon) aufgelöst und die Güter als geistlicher Besitz verkauft.
Das Dorf hat in den vergangenen Jahrhunderten bei Kriegen und Bränden mehrfach großen Schaden erlitten, vor allem 1591 im Niederländischen Unabhängigkeitskrieg 1642 bei der Belagerung Lechenichs im 30-jährigen Krieg. 1790 vernichtete ein Dorfbrand den größten Teil der Häuser.
Unter französischer Herrschaft wurden die Verwaltung und das Rechtssystem nach französischem Vorbild umgestaltet. Die Gerichtsrechte der ehemaligen Unterherrschaften wurden 1798 aufgehoben. Seit der Schaffung neuer Verwaltungsbezirke im Jahre 1800 gehörte die Gemeinde Bliesheim zur Bürgermeisterei Liblar (seit 1927 als Amt bezeichnet) und blieb bei Liblar bis zur kommunalen Verwaltungsreform und der Bildung der Stadt Erftstadt.
Erhebliche Veränderungen brachte das 19. Jahrhundert, vor allem durch den intensivierten Abbau der Braunkohle und deren Verarbeitung in Brikettfabriken. Besondere Bedeutung für Bliesheim hatte die Grube Donatus, die 1889 als Braunkohlenbergwerk Donatus ihren Betrieb aufnahm. Hier fand ein großer Teil der Bevölkerung Arbeit, Landwirtschaft war meist nur noch ein Nebenerwerb für den Eigenbedarf. Mit der Stilllegung der Grube Donatus 1959 entfiel ein wichtiger Arbeitgeber für die Bliesheimer.
Das in regelmäßigen Abständen auftretende Hochwasser der Erft brachte den Bliesheimern große Schäden. Der Ausbau des Erftbettes in den 1960er Jahren entschärfte die Hochwassergefahr.
Die neuromanische Pfarrkirche St. Lambertus wurde nach Plänen des Kölner Landbaumeisters Robert Cremer (1826-1882) in den Jahren 1860 bis 1863 als querschifflose Pfeilerbasilika mit vorgestelltem Westturm erbaut.
1885 erhielt der Ort ein neues Schulgebäude aus rotem Backstein, das auch heute noch als Teil der Grundschule genutzt wird. Das Gebäude wurde mehrmals durch Anbauten erweitert. Heute werden hier die Bliesheimer und Blessemer Grundschüler unterrichtet.
Bliesheim hat einen erheblichen Bevölkerungszuwachs zu verzeichnen. Dieser hatte schon nach dem zweiten Weltkrieg durch den Zuzug vieler Heimatvertriebener begonnen und führte zur Entstehung eines Neubaugebietes auf der Gemarkung „Lange Heide”. Eine weitere Welle der Zuwanderung ist in den 1970er Jahren zu beobachten. Ausschlaggebend war dafür wohl die unmittelbare Nähe zu Köln und zur Rheinschiene mit ihren vielfältigen Arbeitsmöglichkeiten sowie die gleichzeitig gestiegenen Grundstücks- und Mietpreise in den Großstädten. Hinzu kommt die verkehrsgünstige Lage, auch durch die Anbindung der DB-Linie Köln-Trier über den Bahnhof in Erftstadt.Das Dorf ist in den letzten 200 Jahren von 600 Einwohnern auf 3390 Einwohner (Stand 31.12.2006) angewachsen, wobei die letzten Jahrzehnte einen überaus starken Zuwachs brachten.
In Bliesheim wurde der bekannte Komponist Bernd Alois Zimmermann (1918-1970) geboren.
1931 wurde die Genossenschaft „Gemüse- und Obstbauvereinigung Untere Erft” gegründet. In der von ihr betriebenen „Bliesheimer Versteigerung” hatten die Bauern der Umgebung die Möglichkeit, verstärkt Obst- und Gemüse anzubauen und ihre Produkte an Großhändler zu verkaufen. 1967 wurde die Versteigerung eingestellt, doch die Genossenschaft, seit 1951 „Landwarengenossenschaft Untere Erft”, die auf den Verkauf anderer Produkte wie Düngemittel und Heizöl umgestellt hatte, blieb bestehen. 1993 erweiterte sie sich in „Buir-Bliesheimer Agrargenossenschaft” mit Hauptsitz in Nörvenich. Die Bliesheimer Zentrale der Genossenschaft wurde Ende 2003 geschlossen.
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