Champlay a largement profité des terres alluvionnaires de l’Yonne, favorables à l’occupation humaine depuis l’Antiquité. Les recherches archéologiques menées sur le territoire ont permis de mettre au jour de nombreux objets, aujourd’hui conservés au musée de Saint‑Germain‑en‑Laye.
Au Moyen Âge, le village occupe une position stratégique entre l’évêché d’Auxerre et l’archevêché de Sens. L’église gothique Saint‑Martin, commencée au XIIᵉ siècle, témoigne de cette période. Le développement de Champlay s’est appuyé sur l’agriculture et la viticulture, une activité encore présente aujourd’hui avec l’installation d’un vigneron.
La seigneurie, érigée en marquisat au XVIIᵉ siècle, est offerte par Louis XIV à Louis‑Jules Bolé, cartographe renommé. La ferme du château, représentative de l’architecture du XVIIᵉ siècle, ainsi que ses jardins, sont actuellement restaurés par l’association « Le Colombier Vert ».
Enfin, l’étang du Pâtis, situé au hameau du Grand Longueron, constitue un lieu apprécié de promenade et de détente, propice aux loisirs, aux jeux et à la pêche.