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Secondo la tradizione, il toponimo deriva forse da "viridum", verde, riferito alla conca verde in cui si trova il paese, adagiato ai piedi dei Colli Berici.
Le origini di Villaga appaiono legate al periodo longobardo, confermate dalla dedicazione della chiesa parrocchiale a S. Michele Arcangelo. I Longobardi, infatti, riconoscevano nell'Arcangelo S. Michele armato il patrono del loro sentimento cavalleresco. Probabilmente Villaga venne fondata dopo che Vicenza divenne sede di uno dei 36 ducati del regno longobardo.
In un documento del 1066 e in uno successivo del 1268, Villaga risulta compresa nella curia di Barbarano. La chiesa parrocchiale era infatti un'antica cappella della vicina pieve di Barbarano; più tardi divenne matrice della chiesa e parrocchia di Santa Lucia di Pozzolo.
Storicamente il Comune di Villaga nacque in seguito alle modifiche che riguardarono l'ordinamento del territorio vicentino a partire dal Duecento, epoca in cui venne smembrata la giurisdizione di Barbarano e furono creati i tre Comuni autonomi di Barbarano, Mossano e Villaga.
Fin dal secolo XIII i Conti Barbarano, antichi feudatari della Chiesa vicentina, avevano vasti possedimenti nella zona compresa tra Barbarano, Villaga e Sossano. Di questa nobile famiglia, tra le più antiche del Vicentino, rimane a Villaga il simbolo che tuttora lo contrassegna: lo stemma araldico, identico a quello degli antichi padroni, raffigurante il leone illeopardito con la coda biforcata e rampante di nero.
Nel territorio di Villaga possiamo annoverare anche la presenza significativa di ordini cavallereschi quali i Templari e i Cavalieri di Malta. Essi fondarono due ospizi, in soccorso dei pellegrini che, passando per la Riviera Berica, intendevano imbarcarsi a Venezia per raggiungere la Terrasanta o recarsi a Roma attraverso la via Romea e l'Appennino.
E' certo infatti - come sostiene lo studioso Antonio Verlato - che a Villaga esistevano due "mansio" o ospedali, uno detto di S. Silvestro, presso l'omonima villa, con chiesetta verso la contrada di Noseo; l'altro, detto di S. Giovanni Decollato, un tempo esistente in località Motta, sopra le colline di Toara. Si può pertanto sostenere che tali istituzioni religiose siano sbocciate dalla capillare presenza dell'ordine benedettino nell'area del Basso Vicentino, fin da epoche precedenti al Mille.
Piuttosto curiosa è la storia della chiesa parrocchiale di Villaga, che era già parrocchiale nel secolo XIII. Il Pontefice Pio IV nell'anno 1560 tolse al vescovo di Vicenza la giurisdizione della chiesa di Villaga per affidarla all'abate del monastero di Sant'Elena degli Olivetani in Venezia. Fu perciò quest'ultimo a nominare per più di due secoli il parroco di Villaga con un cappellano in aiuto. Poi, nel 1770, il Senato della Repubblica Veneta sospese i monaci Olivetani dall'esercizio della cura parrocchiale, facendo quindi ritornare Villaga alla responsabilità dei sacerdoti diocesani vicentini.
Dagli atti della visita pastorale del vescovo Peruzzi, nel 1820, risulta che a Villaga era parroco da 33 anni don Antonio Broccardo, il quale aveva fatto ricostruire la chiesa, su progetto di Giacomo Fontana, ultimata nell'anno 1797. Intanto nel 1817 le proprietà della parrocchia, chiesa e canonica comprese, erano passate sotto il controllo del Demanio dello Stato, restando accordato ai parroci di Villaga il solo usufrutto del beneficio. Soltanto dopo la seconda guerra mondiale venne estinto il diritto di proprietà dello Stato sui beni parrocchiali di Villaga.
Attualmente al suo interno si conservano una pala settecentesca di S. Michele Arcangelo, attribuita a Cristoforo Menarola, e un grande quadro raffigurante l'Ultima cena di Cristo, di autore cinquecentesco (probabilmente di Alessandro Maganza), restaurato nel 1969.