Gornja Trepča datira iz srednjeg veka, ako se uzdamo u podatke iz narodnih predanja. Krajem XIX veka Dr Jovan Cvijić, boraveći u ovom kraju zabeležio je pripovedanja najstarijih ljudi u Gornjoj Trepči, koji navode da je u banji za vreme turske vladavine u njoj postojalo sedam kuća i mala crkva. O istoriji sela govori i karta Srbije koju je izradio nemac Langer  1718. godine.

Prema legendi, srpskog vojnika, vraćajući se sa Kosovskog boja put je naneo u Gornju Trepču i gde je on ostavio bolesnog konja, koji se nije mogao više kretati, da ugine pored izvora, na kome se danas nalazi Banja. Legenda kaže, da je vojnik nastavio put pešice. Konj, ostavljen kraj izvora, se valjao po barama i blatu i pio vodu. Posle nekoliko dana kaluđeri obližnjeg manastira Vujna začudiše se kada čuše rzanje i videše zdravog konja. Odmah im bi jasno da mu je pomogla voda u klisuri Besnog potoka, koga tada nazvaše Banja, i počeše da je koriste, da je piju i kupaju se u njoj. Vremenom se proneo glas o lekovitoj vodi, koja je dobila ime Svetinja. Kaluđeri su podigli dve zgrade brvnare da u njima borave i leče se oboleli od kostobolje i srdobolje.

Banja je dobila naziv po istoimenom selu, u čijoj se neposrednoj blizini nalaze termomineralni izvori. Na njenim izvorima, po legendama, tražili su okrepljenje učesnici kosovskog boja, zatim vojnici prvog i drugog srpskog ustanka, između ostalih i legendarni junaci tog doba, proslavljene vojvode Jovan Kursula i Lazar Mutap.

Sledeća pisana zabeleška je od Radomira Ilića, koji prilikom antropogeografskih proučavanja ljubićkih sela 1898. godine piše, pored ostalog, o toplim izvorima u Gornjoj Trepči da leče od rana i reumatizma.

Dr M. Nikolić i dr A.Zege iznose 1904. godine da voda Gornje Trepče leči reumu.

Podaci o ovoj baji mogu se pročitati i u listu "Čačanski glas" iz  1934. godine, koji ukazuje na lekovita svojstva banje: "U našoj zemlji ima dosta banja i mineralnih izvora, ali retka je banja kao što je Trepčanska, koja je zbog svoje lekovitosti nazvata svetom i čudotvornom banjom. Hiljade posetilaca spasili su se u njoj reume, išijasa, živčanih i drugih bolesti, a naročito kostobolje i ženskih bolesti, jer zbog svog radioaktivnog dejstva Banja je nenadmašna. Ona nema neko osobito uređenje, ali pošto je na padinama Vujna i ograđena šumom, pravi je duševni odmor za sve umorne..."

Institut za medicinsku hidrologiju i klimatologiju iz Beograda izvršio je hemijsku analizu vode 1957. godine i konstatovao da je voda lekovita i da pruža povoljne mogućnosti za lečenje reumatskih i ginekoloških bolesti.

Početkom 1970. godine Balneološki institut iz Beograda posle fizičko-hemijskih analiza termomineralne vode uvrstio je Gornju Trepču u red prirodnih lečilišta, a početkom 1977. godine, banja je zvanično postala prirodno lečilište, a ostala je  anonimna praktično, sve do otkrića radioaktivnosti njene vode.