Tudo começou às margens do córrego Itararé, onde se estabeleceram indígenas e posseiros que vinha tentar a sorte no interior do país. No centro deste povoado surgiu a capela de São Sebastião, que emprestou o nome ao vilarejo, inicialmente chamado de São Sebastião do Itararé e, depois, São Sebastião do Quilombo, por conta da Sesmaria do Quilombo, da qual as terras do atual distrito fazem parte. O Distrito de Santa Eudóxia só passou a existir de fato, a partir de 1933; antes disso, em 1899, o local passou a Distrito Policial e, em 1912, a Distrito da Paz.

A região cresceu de forma significativa a partir da segunda metade do século XIX com a chegada do café. A fazenda foi adquirida por Francisco da Cunha Bueno e recebeu o nome de Santa Eudóxia em homenagem à memória de sua finada esposa, morta por envenenamento. Em alguns anos, Santa Eudóxia despontou como maior produtora de café da região, entre o final do século XIX e começo do século XX.

Santa Eudóxia alcançou marcas significativas na produção de café: em 1897 a fazenda produziu 60.000 arrobas, voltando a conquistar essa marca em 1899. Para ilustrar a dimensão da produção, em 1905 a fazenda possuía um milhão de pés de café, passando a ter em 1916, 1.271 milhão de pés.

Até 1884, a produção era escoada pelo rio Mogi-Guaçu até Porto Ferreira, onde a ferrovia já havia chegado. Logo depois, a ferrovia também chegou a São Carlos e a produção passou a ser transportada por lá. Finalmente, em 1892, a Companhia Paulista de Estradas de Ferro inaugurou o ramal de Santa Eudóxia.

Na última década do século XIX, o povoado do distrito ganhou um novo impulso com a chegada de famílias de São Carlos que fugiam da Epidemia de Febre Amarela que acometeu a cidade. Um dos resultados dessa migração foi a construção da Igreja de Santa Eudóxia, financiada por vários fazendeiros de São Carlos.

A população do distrito é formada principalmente por descendentes de imigrantes europeus, que vieram trabalhar nas fazendas de café da região, servindo também como mão-de-obra na construção das obras nas fazendas. A construção do complexo da sede de Santa Eudóxia, por exemplo, só foi concluída em 1874.

Hoje, a população de Santa Eudóxia é de aproximadamente três mil pessoas, sendo predominantes as atividades rurais. A tranqüilidade local e a riqueza natural têm atraído muitos turistas. O local conta também com várias fazendas históricas do período cafeeiro, entre elas, a Fazenda Grande (Fazenda Santa Eudóxia), tombada pelo CONDEPHAAT (Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Artístico, Arqueológico e Turístico do Estado de São Paulo) e a Fazenda Figueira Branca. Ambas ainda não se encontram abertas ao público, mas possuem potencialidades para o desenvolvimento de atividades ligadas ao turismo histórico.