Das Gebiet, auf welchem sich der Ort Polleben befindet, ist ein uraltes Siedlungsgebiet. Funde bei Ausschachtungsarbeiten und bei der Bewirtschaftung der Felder (Geräte, Scherben, Urnen und Knochen) deuten auf die ältere bis jüngere Bronzezeit vor 4.000 bis 5.000 Jahren hin. Wahrscheinlich ist aber, dass das Schlenzegebiet bereits in der Steinzeit ein Siedlungsgebiet war.
Die Bedeutung des Ortsnamens, besonders seiner ersten urtümlichen Erwähnungen, wie Panleve oder Ponleve, nach, fällt die Gründung des Dorfes Polleben etwa in die zweite Hälfte des dritten Jahrhunderts, die Zeit der Völkerwanderung. Neben den vielen anderen günstigen Gelegenheiten, alle Ortsnamen mit der Endung "leben" sind dafür Beweis, bot diesen Einwanderern auch das Quellgebiet der Schlenze ideale Siedlungsmöglichkeiten. Bis zum Jahr 531 wohnte der Volksstamm der Thüringer (Hermunduren) in unserer Gegend. In jener Zeit der Einwanderungen sind die ersten Anfänge des Ortes zu suchen, also etwa um das Jahr 400 n. Chr.. Hier, an so günstigem Ansiedlungsboden und fließenden Quellen, fand ein Edelmann der Warnen mit dem Namen Poni oder Pomi Wohlgefallen und gründete im Quellgebiet der Schlenze eine Siedlung und nannte sie Ponleve oder Panleve. Bereits die Warnen (Wariner) brachten in ihrer Sprache den Ursprung der Mansfelder Mundart mit, welcher das "a" in das "o" umlauten lässt, wie es noch heute geschieht.
Die Germanen hatten beim Bau ihrer Dörfer keinen festen Plan, die Häuser gruppierten sich in Haufen. Je unregelmäßiger ein Dorf gebaut ist, um so sicherer ist es eine alte germanische Siedlung. Das trifft für Polleben zu. An Unregelmäßigkeiten der Häusergruppen, an Winkeln und Gässchen ist es reich. Allein der Lauf des Baches regelte den Bau des Dorfes, das in ein Ober-, Mittel- und Unterdorf zerfällt. Der urkundlich am frühesten bezeugte Grundbesitzer in Polleben ist ein in einer Urkunde des Erzbischofs Wichmann von Magdeburg 1160 – 1168 erwähnter "Freier Mann" namens Bezelin. Dieser, der nach dem Sprachgebrauch jener Zeit von hohem Adel war, ist wohl der Schwiegervater des urkundlich 1185 und 1189 erscheinenden Graf Ulrich von Ponleven (Odelricus de Ponleure). Dieser Graf Ulrich war wohl der zweite Sohn des Grafen Hoyer III. von Mansfeld, wenn nicht Bezelin sogar ein Sohn Hoyers II. war. Der Enkel jenes Hoyer, Hoyer IV., hatte einen Bruder Ulrich, mit dem er eine Totteilung machte. Er behielt die Burg Mansfeld und Ulrich bekam Polleben und Friedeburg. Ulrich wohnte zunächst in Polleben und nannte sich Herr von Polleben, hat auch als solcher mehrere Urkunden unterzeichnet. Er heiratete eine Erbin der Herrschaft Friedeburg, verlegte seinen Wohnsitz dorthin und nannte sich und seine Nachkommen nun "Edle von Friedeburg".
Polleben ist seit 1264 in Besitz der Herren von Hohenbuchen übergegangen. Am 31. März 1264 vertrugen sich zu Leipzig die Witwe Ulrichs II. von Friedeburg (Sohn Ulrichs von Polleben) und der ihr verwandte Kanonikus von Hildesheim, Hoyer von Hohenbuchen, für sich, seinen Bruder Ulrich und seine Schwestern über den Nachlass des kurz zuvor verstorbenen Ulrich II., und zwar so, dass Polleben ganz denen von Hohenbuchen zufiel, dies aber nur für kurze Zeit. Der mansfeldische Hauptzweig gelangte wieder in den Besitz des großen und damals schon wohlhabenden Dorfes, um freilich schon 1299 von den Pollebener Einkünften und Gerechtsamen ein Stück nach dem anderen an die von ihm geförderten Klöster der Grafschaft zu veräußern. Im genannten Jahr verkaufte Burchard IV. vier Höfe, zwei Hufen und die hörigen Bauern Hermann und Christian an das Kloster Hedersleben. 1346 erhielt Kloster Wimmelburg Einkünfte von Polleben. Der Kirche von Roßdorf bei Mansfeld gehörten Einnahmen von einer Hufe (um 1205). Geradezu erstaunlich aber sind die Bezüge des Klosters Helfta aus Polleben. Das Verzeichnis der Geld- und Hühnerzinsen aus "Bolleuben" ist mit seiner Namensfülle ein überzeugender Beweis für die Größe des Ortes und seiner Einwohnerzahl, aber auch für die Freigiebigkeit der Grafen.
Bei der Erbteilung des Jahres 1420 fiel Polleben an den Grafen Volrad II., der die so genannte 1499 erloschene "Erste Linie" begründete. Halberstädter Lehen blieb Polleben bis 1573, dann wurde es kursächsisches Lehen. Es kam jedoch schon 1759 durch Tausch an das Erzstift Magdeburg und damit später zu Preußen. Als 1501 die Hauptteilung stattfand, kam Polleben an den Vorderort (Brüder Günther, Ernst und Hoyer von Mansfeld). Um 1229 ist auch zum ersten Mal von einem niederen Adelsgeschlecht von Polleben zu hören. Ein Heynricus de Ponleve ist unter den Zeugen minderen Ranges, als Graf Burchard und seine Gemahlin Elisabeth das zu Rothardesdorf, nahe ihrer Burg Mansfeld, gelegene Zisterzienserinnenkloster ausstatteten. Dieses Kloster war der Ursprung des berühmten Nonnenklosters zu Helfta. Andere Glieder dieses Geschlechts, auf das einer der früheren Ritterhöfe zurück zu führen ist, sind: Thilo (1287), Dietrich (1301) und Heinrich von Polleben (1350). Das Amt wird seit dieser Zeit als "gräfliches Küchengut" bezeichnet. Die bevorzugte kirchliche Stellung Pollebens in der mittelalterlichen Kirchenverfassung des Mansfelder Landes hat bis in die Gegenwart nachgewirkt. Nicht weniger als vier Kirchen kann man nachweisen. Das älteste und auch berühmteste Gotteshaus ist die St. Stephanuskirche im Oberdorf. Neben St. Stephanus werden die verschwundenen Polleber Kirchen mehrfach urkundlich erwähnt. Die im Unterdorf war Johannes dem Täufer geweiht, die im Mitteldorf war die Bartholomäuskirche und dann gab es noch die Kirche St. Pankraz.