L'origine di San Giorio sembra sia da far risalire ai popoli Celto Liguri; il paese in sede di un oppidum romano, succeduto ad un fortilizio pre-romano.
Dal rinvenimento di un antico Millario romano, risalente a 235, si ha la conferma che l'antica via consolare romana per le Gallie passasse da San Giorio; monete romane appartenenti all'epoca dell'imperatore Massenzio vennero poi ritrovate in località Gringiaggio; il paese nel X secolo subì la furia distruttrice dei Saraceni.
Nel 1001 l'antico borgo venne ceduto dall'imperatore Oddone III al marchese Olderico Manfredi e fu infeudato per la prima volta nel 1029.
A partire dalla metà del secolo XII il borgo andò acquisendo maggiore importanza dal punto di vista militare.
Dai primi decenni del secolo XIII inizia su San Giorio la giurisdizione dei feudatari laici, che si protrae sino al 1799: tra essi cronologicamente si ricordano i Bertrandi di Mommegliano, gli Aschieri di Susa, i Parpaglia di Revigliasco, i Calvi di Avigliana.
Il castello conobbe il massimo dell'efficienza bellica nel XV secolo, per poi piano piano perderla nel corso del secolo successivo, pur rimanendo sede di un presidio militare.
Nuovi feudatari di San Giorio furono Emanuele di Savoia, Ressano di Pinerolo, il conte Carroccio di Villar Focchiardo.
Nel 1690 l'esercito di Vittorio Amedeo II, con 20.000 uomini, si accampò a San Giorio e ivi tenne il consiglio di guerra contro l'esercito francese di Luigi XIV: il villaggio venne saccheggiato e fu poi interamente messo a fuoco l'8 marzo 1691 dalle truppe del generale Catinat; il castello fu arso e distrutto e non risorse più.
Seguirono anni di grandi sofferenze e gli ultimi feudatari furono il conte Faussone di Nucetto ed il barone Prever di Giaveno; con un documento del 31 gennaio 1799 venne formata la nuova amministrazione portata dalla rivoluzione francese in sostituzione ed abolizione del feudo: e l'anno prima della libertà piemontese.

Il Castello medievale si pone ad emblema del paese; costruito con scapoli di pietra grezza, calcescisti e gneiss, viene fatto risalire al secolo XI, anche se il sito precedentemente si ritiene fosse già occupato da un oppidum romano, a sua volta succeduto ad un fortilizio pre romano. L'intera costruzione comprendeva il Castello Inferiore, di più modeste proporzioni, del quale tuttavia non restano che alcune rovine, tra cui uno spigolo della torre quadrata e di muri perimetrali del corpo centrale, privi di merli. Rimane ancora tutt'oggi intatta l'imponenza del Castello Superiore, costituito dalla Torre Rotonda e dal Maschio. La Torre rappresenta la parte più antica della fortificazione ed è quella che meglio ha resistito all'usura del tempo, mentre il Maschio, che risale al 1300, consisteva in una torre quadrata di 26 metri, di cui oggi rimangono pochi resti.
Addossati al castello si possono ancora notare i resti delle antiche Mura di Cinta che si sviluppavano per una lunghezza complessiva di 500 metri.
A valle del castello, al di fuori della cinta muraria e a ridosso del complesso parrocchiale, si erge la Domus Fortis o Casaforte che risale al XIV secolo e che è orlata di merli ghibellini, a coda di rondine, a differenza di quelli del castello che sono guelfi, ovvero quadrati e ciò avvalora la tesi secondo la quale tre feudatari di San Giorio, ci furono quelli fedeli al Papa e quelli fedeli all'imperatore.
Il Castello e la Casaforte costituiscono, con il Campanile Romanico dell'XI secolo, con la Cappella di San Lorenzo (detta del Conte) e con il Monumento Nazionale di piazza Velino del secolo XIV il Pentagono monumentale di San Giorio.
La cappella di San Lorenzo, 1328, sede distaccata del Museo Diocesano di Arte Sacra di Susa, è inserita a pieno titolo dei circuiti turistici e religiosi della Valle di Susa. Restaurata del 2000 offre ai visitatori, con i suoi affreschi ben conservati, uno spaccato di storia, arte e religiosità medievale.
Adiacente al lato sud esiste una roccia coppellata di epoca celtica di grande interesse. È aperta al pubblico con visite guidate nei pomeriggi festivi da aprile a ottobre.
Un affresco del 400, raffigurante San Giorgio che vince il drago, arricchisce la facciata della Cappella di San Sebastiano.
La Chiesa Parrocchiale, dedicata a San Giorgio Martire ed edificata nel secolo XI e XII, poi successivamente ampliata nel 1836 e restaurata del 1983-84, conserva la Pala d'altare, dipinta da Bartolomeo Giuliano del 1852; della Chiesa Parrocchiale si può anche ammirare la Vetrata policroma sopra l'Orchestra, realizzata nell'anno Santo 1950 con il tema di San Giorgio che trafigge il Drago e libera la fanciulla. San Giorgio trionfante tra gli angeli è invece rappresentato dal Morgari nell'affresco sulla volta della navata centrale della Chiesa, sempre della Chiesa Parrocchiale suggestivo è l'angolo in cui capeggia il Confessionale e Pulpito Settecentesco.
A lato della parrocchia si può inoltre scorgere la Porta dl'Ort, risalente al XIII secolo.
Motivo di richiamo sono le numerose e caratteristiche Cappelle Montane, tra cui Sant'Anna a Città.
Ricco e variegato il patrimonio di piloni votivi, fontane e lavatoi, dislocati su tutto il territorio comunale.