Na década de 1980, o Santos iniciou uma parceria com a cidade de Itanhaém, e deu início ao projeto do futebol feminino. A sede da equipe era em Itanhaém, e o clube ajudava com despesas e uniformes.

No ano de 1997, o clube profissionalizou a categoria, e enfim criou o seu próprio Departamento de Futebol Feminino. Foi à primeira experiência do Alvinegro na modalidade.

Para formar sua primeira equipe, o Santos teve como parceira a Marvel Consórcios, que mantinha uma equipe feminina de futebol de salão. Houve também a realização de peneiras, chefiada pelo ídolo Manoel Maria. O ex-ponta direita também foi o primeiro treinador da equipe feminina do Peixe.

O regulamento do Campeonato Paulista de 1997 permitia apenas três jogadoras acima de 23 anos, além da goleira. A diretoria do Peixe foi em busca de três atletas que fizeram parte da Seleção Brasileira que fiou em quarto lugar nas Olimpíadas de Atlanta: Elane, Fanta e Solange.

E logo em seu primeiro ano de vida, o time feminino do Santos chegou a final do Campeonato Paulista, e sagrou-se vice-campeão.

Após este episódio, assumiu o comando da equipe o técnico Kleiton Lima, que permaneceu no cargo até o final de 2010, quando foi substituído pelo então preparador físico, Gustavo Feliciano.

A primeira taça veio no ano 2000, quando a equipe conquistou os Jogos Abertos do Interior. Nos anos seguintes, o Clube contratou jogadoras estrangeiras de renome como a camisa 10 da Seleção Australiana, Joye Peters, as norte-americanas Caitlin Fisher, do Boston Renegades, e Lori Lindsei, da Seleção dos Estados Unidos, e Melissa Lesage, da Seleção do Canadá. A parceria com universidades e clubes estrangeiros permitiu que a modalidade crescesse ainda mais no Santos FC.

Mas foi em 2007 que a equipe deslanchou após conquistar os três principais títulos do ano: os Jogos Regionais do Interior, o Campeonato Paulista e a Liga Nacional (correspondente ao Brasileiro). Neste ano vitorioso, veio então o verdadeiro reconhecimento: o Santos FC virou referência no futebol feminino.

Em 2009 o time feminino do Peixe viveu seu momento áureo.

Além de Marta, o Santos FC contratou a atacante Cristiane, eleita terceira melhor do mundo, e a goleira Andréia Suntaque, medalhista de prata nas Olimpíadas de Atenas e Pequim. No mesmo período, Érika e Fran, que foram disputar a Liga Norte-Americana, voltaram a integrar a equipe santista.

Com um time arrasador, o Peixe venceu com 100% de aproveitamento a Libertadores e a Copa do Brasil.

A temporada 2009 foi finalizada com uma convocação recorde para a Seleção Brasileira. Ao todo, 11 Sereias foram disputar o Torneio Cidade de São Paulo, no Pacaembu: Andréia Suntaque, Aline Pellegrino, Janaína, Ester, Maurine, Erikinha, Dani, Fran, Érika, Cristiane e Marta foram campeãs invictas com o Brasil.

Em 2010, a equipe não parou de crescer e contratou as atletas da Seleção Sub-17, Beatriz e Paula, que, junto com Thais, que já era uma Sereia da Vila, foram campeãs sul-americanas com o Brasil. O título garantiu a vaga para a disputa do Mundial da FIFA, que aconteceu em Trinidad & Tobago.

Ketlen Wiggers também foi campeã sul-americana com o Brasil em 2010. Servindo a seleção Sub-20, a atleta foi para o Mundial da FIFA.

Em 2011, na estreia do técnico Gustavo Feliciano, Marta voltou a atuar com a camisa do Santos FC e ajudou a equipe a conquistar o título do Torneio Internacional Interclubes, realizado em Araraquara (SP). Porém, diferentemente do apoio da torcida que as Sereias da Vila tiveram em 2009, em Araraquara o número de torcedores era muito pequeno, mesmo com a presença da Rainha do Futebol, na oportunidade eleita pela quinta vez a melhor jogadora do mundo pela FIFA.

Após sua participação no torneio, a Rainha do Futebol voltou para a Liga Norte-Americana para atuar no New York Flash, onde conquistou o título de campeã ao lado da lateral do Santos FC Maurine.

Além de campeãs do Torneio Internacional, as Sereias da Vila conquistaram o Campeonato Paulista, após superarem o Centro Olímpico na grande final por 2 a 1, com gols de Karen e Erika. O Peixe também foi campeão dos Jogos Abertos e Regionais, representando a cidade de Santos, e conquistou a medalha de bronze na terceira edição da Copa Libertadores da América.

A equipe feminina ficou desativada entre 2012 e 2014, retornando em 2015.

No dia 14 de abril de 2015, data do aniversário de 103 anos do Santos, foi realizado na Vila Belmiro, o primeiro jogo após o retorno das Sereias da Vila. O amistoso jogado contra a Portuguesa, terminou com a vitória das Sereias da Vila, por 1 a 0, gol da atacante Tipa.

Em 2017, as Sereias conquistam o Campeonato Brasileiro, ao derrotar o Corinthians na grande final por 1 a 0, com gol de Sole Jaimes.

No ano seguinte, 2018, mais uma conquista de Campeonato Paulista, somando o 4º na história da equipe feminino. E em 2020, a inédita conquista da Copa Paulista.