Les trois communes de Ternuay, Melay et Saint-Hilaire ont été réunies en 1806 pour constituer l'actuelle Ternuay-Melay-et-Saint-Hilaire3. Saint-Hilaire porta provisoirement, au cours de la Révolution française, le nom de Le Mont-Hilaire4.
Le village compte de nombreux mineurs travaillant aux houillères de Ronchamp entre le XVIIIe siècle et le XXe siècle. Il fait alors partie du territoire du bassin minier5.
À la fin de la Seconde Guerre mondiale, un combat eut lieu à la Montagne de Ternuay le 1er août 1944 entre les 130 hommes du maquis des Beuchots et l'armée nazie. Les maquisards purent échapper à l’encerclement et se replier sans perte au bout de quatre heures de combat, mais, en représailles, les nazis pillèrent et incendièrent les fermes avoisinantes et exécutèrent sauvagement cinq cultivateurs qui n’avaient pu s’échapper6,7. Une stèle commémorative a été érigée au hameau de La Montagne.
Démographie
L'évolution du nombre d'habitants est connue à travers les recensements de la population effectués dans la commune depuis 1793. À partir de 2006, les populations légales des communes sont publiées annuellement par l'Insee. Le recensement repose désormais sur une collecte d'information annuelle, concernant successivement tous les territoires communaux au cours d'une période de cinq ans. Pour les communes de moins de 10 000 habitants, une enquête de recensement portant sur toute la population est réalisée tous les cinq ans, les populations légales des années intermédiaires étant quant à elles estimées par interpolation ou extrapolation10. Pour la commune, le premier recensement exhaustif entrant dans le cadre du nouveau dispositif a été réalisé en 200811.
En 2016, la commune comptait 505 habitantsNote 1, en diminution de 2,88 % par rapport à 2011