Sous l'Ancien Régime la paroisse de Villethierry dépendait du diocèse de Sens et de la province d'Île-de-France et était siège d'une prévôté ressortissant au bailliage de Sens. En 1790, érigée en commune, Villethierry est rattachée au canton de Villeneuve-la-Guyard, puis au district de Sens en 1793. Depuis 1801, elle appartient au canton de Pont-sur-Yonne et à l'arrondissement de Sens.