In Mühlhausen feierte bis 1807 jedes Kirchspiel seine eigenen Kirchweihfeiern. Das bis dahin sehr kirchlich geprägte Fest orientiert sich an den Tagen der Weihe der einzelnen Kirchen, die hier in der Zeit nach Ostern bis in den Herbst hinein stattfanden.
Im Jahr 1808 (die Stadt gehörte von 1807 bis 1814 zum Königreich Westfalen) drängte die westfälische Regierung aber auf eine Veränderung der zeitlichen Abfolge der Kirmesfeiern. Der königliche Präfekt verfügte am 1. Oktober 1808, dass die Mühlhäuser nur in den vier Sonntagen im Oktober ihre Kirmesfeiern dürfen, jeweils am Sonntag und Montag. Offensichtlich wurde diese Verfügung nicht streng eingehalten. Am 1. September 1809 veröffentlichte das Mühlhäuser Wochenblatt folgende Bekanntmachung:
1816 und 1817 ordnete der preußische Landrat in Mühlhausen an, dass in Folge des Erntenotstandes die Kirmesfeste erst ab dem 2. Sonntag im Oktober stattzufinden hatten.
Im Jahr 1877 erreichte es die preußische Regierung nach Zustimmung der Stadtverordneten-Versammlung und der Gemeindekirchenräte, dass in Mühlhausen alle Kirchweihfeiern einheitlich auf den 2. Sonntag des Monats September verlegt wurden.
Vom 9. bis 11. September 1877 feierten die Mühlhäuser deshalb zum ersten Mal eine Stadtkirmes. Die Kirmes sollte drei Tage - vom Sonntag bis Dienstag - gefeiert werden und ab 1883 von Sonnabend bis Montag, so verfügte der Magistrat.
1938 wurde die Kirmes auf den letzten Sonntag im August verlegt, da im September stets der Reichsparteitag der NSDAP in Nürnberg abgehalten wurde. Außerdem war der August eines der beliebtesten Urlaubs - und Ferienmonate geworden. Das Fremdenverkehrsamt hoffte zu dieser Zeit auf zahlreiche Besuche in Mühlhausen.
Nach dem Ende des 2. Weltkrieges erinnerte man sich wieder an den langjährigen Kirmestermin "2. Sonntag im September". Die Druckerei von Rudolf Sayle warb mit einer farbigen Postkarte für die Kirmes vom 9. bis 10. September 1945. Ein Festumzug konnte allerdings nicht veranstaltet werden.
Ihre erste große Stadtkirmes mit über 100 Kirmesbäumen beging die Stadt Mühlhausen vom 14. - 16. September 1946. Auch 1947 feierte man die Kirmes am 2. Sonntag im September. Im Jahr 1948 wurde der 2. Sonntag im September zum Gedenktag für die Opfer des Faschismus bestimmt.
Der Mühlhäuser Kirmestermin rückte von 1948 bis 1952 auf den letzten Sonntag im August. Von 1953 bis 1969 wurde am 1. Sonntag im September gefeiert. Seit 1958 existiert die Kirmeswoche (9 Tage wird gefeiert - von Sonnabend bis zum übernächsten Sonntag).
Im Jahr 1970 beschloss der Rat der Stadt, die Kirmesfeier mit dem Festumzug als Höhepunkt auf den letzten Sonntag im August zu verlegen. Vor allem den Mühlhäuser Schulen sollte damit die beste Gelegenheit gegeben werden, kurz vor Beginn des neuen Schuljahrs aktiv und unbeschwert am Kirmesumzug teilnehmen zu können. Dieser traditionell geprägte Kirmestermin wurde bis jetzt so beibehalten.