Nemėžio kaimo pavadinimas kilęs nuo šalia tekančio Nemėžos upelio pavadinimo. Rašytiniuose šaltiniuose Nemėžio gyvenvietės atsiradimas siejamas su XIV amžiumi. Yra nemažai šaltinių, liudijančių apie iškilias, Lietuvos istorijai didelį indelį atnešusias asmenybės, siejamas net su kunigaikščiu Vytautu. Nemėžis – istorinis kaimelis, kuriame Lietuvos didysis kunigaikštis Vytautas 1397 m. apgyvendino atvykusius į kunigaikštystę sėsliam gyvenimui totorius. Čia jų palikuonys gyvena iki šiol. Nemėžyje kadaise stovėjusi kunigaikščio Vytauto vasaros rezidencija tapo pirmuoju totorių prieglobsčiu. XV a. Nemėžis minimas kaip valsčius (pavietas), kuris karui turėjo atsiųsti 92 raitelius.
Spėjama, kad 1656 m. Nemėžio dvare pasirašyta Nemėžio sutartis, pagal kurią Abiejų Tautų Respublika ir Rusija įsipareigojo bendrai kovoti prieš Švediją.
1684 m. Nemėžio totoriai tarnavo Lietuvos kariuomenės pulkuose, kovojusiuose prieš turkus. Iš to meto išlikęs totoriaus Romano Dovidovino testamentas: turkų sunkiai sužeistas, jis prašė savo brolio palaidoti jį mylimajame Nemėžyje.
1794 m. Nemėžyje susibūrė sukilėlių pulkas, kuriam vadovavo pulkininkas inž. Jokūbas Jasinskis. Balandžio 23-ąją, susivienijęs su kitais pulkais, Jasinskis puolė caro kariuomenę, taip pat ir Vilnių. Sukilėlių tradicijos išliko. 1863 m. buvęs prūsų kariuomenės pulkininkas Lepelskis Nemėžyje surinko sukilėlių būrį, kuris vėliau kovėsi su caro kariuomene Rūdiškių miškuose. 1863 m. sukilime dalyvavo ir Nemėžio totoriai, kuriems vadovavo Samuelis Ulanas.
Nemėžį valdė ir čia gyveno bajorai Sapiegos. 1828 m. iš Sapiegų Nemėžį perėmė grafas Benediktas Tiškevičius, buvęs Kauno gubernijos maršalka. Manoma, kad apie 1840–1856 metus grafas pastatė vėlyvojo klasicizmo stiliaus rūmus ir kitus su jais sudarančius kompozicinį kompleksą pastatus.
Nemėžis buvo mėgstama nusiteikusių prieš caro valdžią Vilniaus universiteto studentų filomatų ir filaretų susitikimų vieta. Tarp jų buvo Adomas Mickevičius, Tomas Zanas, Onufrijus Petraškevičius, Jonas Čečiotas ir kiti.
1823–1832 m. Nemėžyje gyveno ir dirbo Vilniaus universiteto Astronomijos observatorijos direktorius prof. Piotras Slavinskis. Pas jį dažnai svečiuodavosi astronomas ir matematikas J. Sniadeckis, botanikas St. Judzilas, garsus architektas K. Podčašinskis ir kt. 1852 m. Nemėžyje gimė fotografas Benediktas Henrikas Tiškevičius.
Taigi už Liepkalnio, septintame Vilniaus–Minsko autostrados kilometre, įsikūręs Nemėžio kaimas.
Nuotraukoje įamžintas Nemėžio totorių bendruomenės namas.