ממצאים ארכאולוגיים חשפו עדות ליישוב במקום במהלך האלף ה-1 לפנה"ס. לאחר מכן נכבש האזור בידי אלכסנדר הגדול ובעיר התקיים יישוב הלניסטי. העיר שנודעה בעברה בשם "קש", המשיכה והתפתחה במהלך המאה ה-9 והמאה ה-10 למרות מאבקים בין שבטים טורקים לבין השושלת הסאמאנית. במאה ה-14 ייסד טימור לנג את האימפריה הטימורית. טימור אשר נולד בחוג'ה אילגר, בסמוך לשאחריסאבז ב-9 באפריל 1336 הרבה לפאר את עיר מחוז הולדתו, העניק לה את שמה הנוכחי ואף ייעד אותה להיות למקום קברו. עד מותו ב-1405 הוקמו חומות העיר, ארמון אק סראי, מסגדים, מרחצאות וחאנים. לאחר מותו שקעה שאחריסאבז והייתה לעיר משנית לסמרקנד ומאוחר יותר לבוכרה. במאה ה-16 הורה נסיך בוכרה עבדולה חאן השני להרוס את העיר. לפי האגדה, הוא עשה זאת בשל מות סוסו האהוב מעייפות, במעלה גבעה בסמוך לעיר. ב-1870 נכבשה העיר בידי האימפריה הרוסית, והייתה לחלק מהרפובליקה של אוזבקיסטן מיום הקמתה ב-1924.