Neder-Heembeek et Over-Heembeek étaient auparavant deux villages distincts, l’un en amont, l’autre en aval du ruisseau Heembeek qui se jetait dans la Senne sur la rive gauche de la rivière. Heembeek signifie « l’habitat près du ruisseau ». Chacun des deux villages avait son église et sa communauté exclusivement rurale. En 1814, Napoléon leur imposa une première fusion. Et, en 1921, ce nouvel ensemble est annexé par la Ville de Bruxelles. À vol d’oiseau, il se situe à environ 7 km de la Grand-Place. Jusque-là, les deux villages ne faisaient pourtant pas partie de « l’arrière-cour » de Bruxelles puisqu’ils dépendaient administrativement du canton de Vilvorde. Ajoutez-y l’enclavement dû aux barrières que constituent le canal et le domaine royal de Laeken et vous comprendrez le particularisme longtemps présent dans ce quartier excentré de la capitale. Par ailleurs, dans les années 1970, le Ring 0 (périphérique zéro) a coupé la zone de son hinterland vert du Brabant Flamand (domaine des Trois Fontaines à Vilvorde).

Dès 1911, une profonde transformation urbanistique est planifiée ; l’urbanisation des anciens villages est en marche. Mais c’est d’abord l’industrialisation (Cokeries et Usine chimique du Marly, Brasserie-Malterie de la Marine) qui génère une forte mutation dans l’entre-deux-guerres, de nombreux habitants faisant alors partie du prolétariat ouvrier. Par ailleurs, c’est la fin des laiteries et guinguettes, qui avaient autrefois attiré les riverains et les Bruxellois en goguette par beau temps, mais aussi des « campagnes » (résidences d’été de familles nobles et bourgeoises). Les moulins à vent à eau disparaissent quant à eux, rapidement après la première guerre mondiale.

Entre les années 1970 à 2000, même si les cités Versailles-Beyseghem et Val Maria lui apportent un nombre grandissant d’habitants aux revenus modestes, Neder-Over-Heembeek reste perçue comme un quartier vert par excellence au nord de Bruxelles.

Depuis lors, de nombreux nouveaux lotissements (rue des Faînes, Chemin Vert, rue Bruyn, Craetveld…) ont toutefois mis fin aux grandes friches subsistantes afin de pouvoir répondre aux besoins galopants de la démographie bruxelloise.

La mixité de la population a nettement augmenté, principalement au détriment de la communauté flamande pourtant encore bien présente et active mais désormais minorisée. Toutefois, les deux communautés linguistiques font de nombreuses démarches pour se rapprocher tout en s’ouvrant à la diversité.