Tiene indicios de haber sido una población con mucha antigüedad. El nombre por el que actualmente la conocemos deriva de San Audito, un cristiano de finales del siglo II e inicios del III, que sufrió persecución y martirio en las cercanías de la actual Buitrago (Madrid) hacia el año 208, siendo emperador romano Lucio Septimio Severo. Este santo también ha dejado el mismo nombre en un despoblado de Fuencaliente del Burgo (Soria) y en un pico de la Sierra de Ayllón, en la provincia de Guadalajara. También, con una evolución etimológica algo distinta, ha dado nombre a la villa palentina de Santoyo.
Pasada la dominación agarena empezó a tener problemas con la delimitación de su término porque estaba rodeada de los territorios de dos villas con mucha influencia, San Esteban de Gormaz y Ayllón; esto dio origen a bastantes pleitos con estas villas que intentaban apoderarse de parte de su territorio, quizás para la cobranza de diezmos, quizás para aprovechamiento de pastos.
Santuy formó parte del señorío eclesiástico del Obispado de Osma. Fue concedida a este obispado por privilegio del rey Alfonso VII, según escritura de confirmación expedida por orden de su hijo, Sancho III, que se encuentra en la catedral de El Burgo de Osma.
Este señorío se prolongó hasta finales del siglo XVI en que esta villa fue desmembrada de la dignidad episcopal de Osma, previa autorización del rey Felipe II con el consentimiento precedente del Papa Gregorio XIII. Inmediatamente después, el título de señorío de esta villa fue comprado por Jerónimo de Quincoces. Posteriormente, y ya despoblada, en tiempos del catastro del Marqués de La Ensenada (1753) disponía del señorío, Jerónimo de Olasco, un hidalgo, labrador de Aranda de Duero, que tenía además otras posesiones en Piquera.
Tuvo un hospital que atendía a pobres y peregrinos, según lo prueban sus distintos libros de cuentas.
Se dice que se despobló a causa de la mortandad que ocasionó una epidemia y que el último vecino de Santuy fue el encargado del batán.
Después de su despoblamiento, su término fue dividido, y agregado a los pueblos de Torraño, Fuentecambrón y Piquera. Las rentas y documentos de su parroquia pasaron a la de Fuentecambrón.
Quedan restos de las paredes de algunas viviendas y de la iglesia. Ésta estuvo dedicada a Santa Maria y se observa en sus ruinas que fue un templo románico con ábside cuadrado o plano, una peculiaridad que no abunda en el resto de templos de este estilo. Se ha dado en atribuir un origen visigodo a las construcciones que tienen este ábside tan característico. Las paredes de este templo conservan algunas piedras con las marcas del cantero que las labró, otra de las peculiaridades del estilo románico.
En la primera mitad del siglo XVII el platero burgense Jorge de Ortega (padre) realizó para esta iglesia un cáliz-custodia y unas crismeras.
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