La empresa se fundó en 1869 bajo el nombre de "Librería Internacional de Ernesto Chardron" (Livraria Internacional de Ernesto Chardron) en la Rua dos Clérigos, n.º 296-298, en Oporto. Tras la inesperada muerte de su fundador, a los 45 años de edad, se vendió a la firma "Lugan & Genelioux Sucessores", que en poco tiempo quedó solamente con un único proprietario, es decir: Mathieux Lugan. En el año 1891 la Librería Chardron adquirió los fondos de tres casas de ventas de libro de Oporto, que pertenecían a A. R. da Cruz Coutino, Francisco Gomes da Fonseca y Paulo Podestá.

Mientras tanto, José Pinto de Sousa Lello, en el año 1881, junto a su cuñado David Lourenço Pereira, abrió un establecimiento que se dedicaba, principalmente, al comercio y a la edición de los libros. Sin embargo, después del fallecimiento de Pereira, Sousa Lello elige de entrar en sociedad con su hermano: António Lello. El 30 de junio de 1894 Mathieuz Lugan vendió la Librería Chardron a los dos hermanos, cambiando la razón social de la empresa en: “José Pinto de Sousa Lellao & Irmão”. Los dos hermanos mantuvieron la librería hasta el 1919.[1]​

En el año 1906, el ingeniero Francisco Xavier Esteves proyectó el edificio de la librería que tuvo, en aquellos tiempos, un gran impacto en la cultura, sobre todo, por sus decoraciones y su estilo. Durante la inauguración del edificio, el 13 de enero de 1906, estaban presentes importantes personas de la literatura portuguesa, algunos políticos y artistas, como: Guerra Junqueiro, Abel Botelho, João Grave, Bento Carqueja, Aurélio da Paz dos Reis, José Leite de Vasconcelos y Afonso Costa.[2]​

El 24 de mayo de 1919, el nombre de la empresa fue, nuevamente, cambiado a “Librería Lello e Irmão, Lda.”, y entró a hacer parte de la empresa también Raul Reis Lello, que era el hijo de António Lello. Enseguida, en el año 1924 entraron, asimismo, José Pinto da Silva Lello y Edgar da Silva Lello. Solamente en el 1930 fue la vez de José Pereira da Costa, yerno de António Lello, y su entrada causó el cambio del nombre de la librería en “Librería Lello”. Cinco años después de aquella fecha José da Costa se alejó de la empresa y la librería retomó el nombre de “Lello & Irmão”. En el año 1949 falleció Raul Reis Lello, mientras António Lello en el 1953. Después de estos dos fallecimientos serán José Pinto da Silda Lello, muerto en el año 1971, y Edgar Pinto da Silva Lello, fallecido en el 1989, a gestionar la librería.[1]​

Con el objetivo de adaptarse a los tiempos presentes, la librería se modernizó, creándose una nueva sociedad - Prólogo Livreiros, S.A. -, de la que hace parte uno de los herederos de la familia Lello. Todo el espacio fue restaurado en el año 1995, el servicio fue actualizado e informatizado, creando también creado un espacio de galería de arte y de tertulia que se ha afirmado como un importante polo cultural para la ciudad de Oporto.[3]​

A partir del 23 de julio de 2015 la entrada en la librería tiene un costo de cuatro euros, que se descuentan en el caso de que una persona compre un libro.[4]​ En julio de 2018 el coste de la entrada es de cinco euros. Esta tasa sirve para contar el número de turistas, que es muy elevado, que van a visitar la librería. En efecto, se contabilizan más de 3000 turistas al día. Y también para facturar, porque seguramente un día la Librería tendrá que hacer algunas obras de restauración, dado que las innumerables visitas causan un deterioro en la propia librería.[5]​ Como consecuencia de la aplicación de esta tasa las ventas en la Librería Lello se han visto triplicadas en apenas tres meses.[5]​

El 30 de junio de 2016, fue inaugurada la restauración de la fachada y de la vidriera interior. Gracias al pago de las entradas se pudo financiar la primera fase de las obras. La vidriera, de 8 metros de largo por 3,5 de ancho, compuesta por 55 paneles de vidrio, realizada por el arquitecto holandés Gerardus Samuel van Krieken, fue desmontado por primera vez desde su existencia. El vidrio fue objeto de limpieza, restauración y corrección de los daños, ofreciendo, de esta forma, una luminosidad que no había desde hace mucho tiempo.

Solamente en el año 2016 la librería fue visitada por más de un millón de turistas, que es el equivalente de casi tres mil visitas diarias. En cuanto a las estadísticas el 40% de los turistas fue de origen español; el 15,9% francés; 15,2% portugués; 6,6% brasileñas, 4,6% alemana y el 3,1% los norteamericanos.[6]​

Enrique Vila-Matas la describió como “la librería más bonita del mundo”, y en 2008 el periódico inglés The Guardian la calificó como la tercera librería más bonita del mundo.