Machelen, het noordelijke deel van de gelijknamige fusiegemeente is gelegen in een reusachtige bocht gevormd door de E 19 en het aansluitende viaduct van Vilvoorde als onderdeel van de Brusselse Ring; bijkomende drukke verkeersaders zijn de Woluwelaan en de Luchthavenlaan, de eerst genoemde is na de Tweede Wereldoorlog aangelegd op de in de jaren 1930 overwelfde Woluwebeek. Ten westen van de centrale woonkern ligt een ouder industriegebied dat aansluit bij de industriezone Vilvoorde/Haren en zich ontwikkelde in de tweede helft van de negentiende en het begin van de twintigste eeuw in de nabijheid van de Willebroekse Vaart en de spoorlijn Brussel-Antwerpen, laatstgenoemde is tevens de noordwestelijke grens van de gemeente; ten noordoosten bevindt zich een landelijke zone die doorsneden wordt door de autosnelweg met ten oosten hiervan een recentere industriezone met de cargoafdeling van de luchthaven, namelijk Brucargo opgericht in 1980. De gemeente beslaat een oppervlakte van 613 ha.

Machelen kende tot op heden weinig archeologische vondsten; een referentie aan het vroege verleden is wel de huidige Heirbaan die herinnert aan de Romeinse kolonisatie toen deze weg mogelijk dienst deed als verbinding met de nederzetting in Elewijt, hoewel J. Verbesselt opteert voor een rechtstreeks tracé tussen Brussel en Mechelen. Archeologisch materiaal uit de Romeinse periode, aangetroffen langs de voormalige Keulse weg die de dorpskom kruist, zou volgens J. Mertens wijzen op het bestaan van een belangrijke villa in de tweede eeuw; het huidige toponiem "de Heuve", in de betekenis van hoeve of hofstede, zou kunnen teruggaan op deze nederzetting die naderhand werd opgevolgd door de aanpalende wijk Stretem, een Frankisch heimtoponiem. De oudste vermelding als "Machala" klimt op tot 1179. Tijdens de twaalfde eeuw worden voor Machelen heren van Kraainem, van Saventem en van Nossegem vermeld, allen verbonden met het hof van de hertogen van Brabant. De jurisdictie volgde de costuymen van Nijvel en men ging ten hoofde naar Sint-Kwintens-Lennik. In het begin van de dertiende eeuw hield Walter van Moerzeke het dorp in leen van de hertog van Brabant. Later kwam Machelen door huwelijk, erfenis en verkoop in handen van diverse adellijke geslachten. In de literatuur worden onder andere Philips van Maldeghem (veertiende eeuw) en meester Jan Van der Beken (1497-1498), raadsheer van Brabant aangehaald; laatstgenoemde bezat de hoge, middelbare en lage rechtsmacht. Vermeldenswaard is vooral Lamoraal II Claude François, graaf van Tour en Tassis, die Machelen in zijn bezit kreeg in 1676 en fungeerde als bouwheer van kasteel Beaulieu (Woluwelaan nummer 100).

Op kerkelijk vlak ligt de abdij van Nijvel vermoedelijk aan de basis van het ontstaan van de Sint-Gertrudisparochie, maar volgens J. Verbesselt kwamen het domein en het personaat al op het einde van de tiende of in het begin van de elfde eeuw in handen van de graven van Leuven, later de hertogen van Brabant.

Tot het begin van de twintigste eeuw was Machelen een landelijke en agrarische gemeente in het glooiende landschap van het Woluwedal met een kleine woonkern en verspreide landhuizen. De aanleg van de spoorlijn Brussel-Antwerpen in 1835 zou van fundamenteel belang blijken voor de verdere evolutie van de gemeente; al omstreeks de eeuwwisseling ontstonden hier belangrijke industriële vestigingen; de demografische beweging verliep ongeveer parallel met deze industriële ontwikkeling. Thans vertoont het centrum een vrij beperkte centrale woonkern hoewel de laatste decennia een gevoelige uitbreiding van de woonfunctie, vaak met sociaal karakter, te constateren valt in het noordoostelijke deel van de gemeente. Bijgevolg werd op initiatief van pastoor J. Cosyns in deze omgeving in de tweede helft van de jaren 1960 een polyvalent wijkcentrum opgericht, gekend als hulpkerk "Maria Moeder", ingewijd in 1967 en gelegen aan de Jan Veldmansstraat. De bebouwing in het centrum is vrij heterogeen en sober van uitzicht; ze dateert voornamelijk uit het einde van de negentiende en de eerste helft van de twintigste eeuw. Opmerkelijk is het veelvuldige voorkomen van sociale woningbouw, verspreid over de gemeente; dit verschijnsel vindt zijn verklaring in de nabije werkgelegenheid. Eén van de oudste wijken, volgens kadastergegevens uit de jaren 1920, is te situeren in de omgeving van de Pierre Raedemaekersstraat. Ze bestaat uit gekoppelde of gegroepeerde eengezinswoningen met schuin ingeplante hoekpanden en omhaagde voortuintjes, de lijst- en puntgevels ontlenen enkele vormelementen aan de neotraditionele stijl zoals aandaken, muurvlechtingen en sierankers; het oudste gedeelte van de wijk werd kadastraal ingetekend in 1921 met een ongeveer gelijkwaardige uitbreiding in 1923. Homogene straatwanden van arbeidershuizen uit de jaren 1920 (zie kadastergegevens) zijn er onder meer in de Blijde Inkomststraat, het Lindenplein, de Jean Moysonstraat, de Melkstraat en de De Spoelberchstraat. Typisch zijn de verspreide, kleine woningen van twee traveeën en twee bouwlagen met gecementeerde lijstgevels en sober uitgewerkte omlijstingen. Enkele dorpswoningen vertonen verzwakte reminiscenties aan de gangbare neostijlen. De tuinwijk "de Heuve" uit het midden van de jaren 1950 ligt in het noordwesten van de gemeente tussen de Luchthavenlaan en de Turcksinstraat; de zone tussen deze tuinwijk en het centrum is trouwens volledig ingepalmd door sociale woningbouw, voor een groot deel uit het laatste kwart van de twintigste eeuw. Ten zuidoosten van het centrum werd in de tweede helft van de jaren 1960 het gemeentepark aangelegd naar ontwerp van tuinarchitect H. Tesseur (Eppegem); het aansluitende sportcentrum met stadion van 1970 en sportvelden met bijhorende infrastructuur werd ontworpen door architect S. Vandenbosch (Beersel). Het geheel van serviceflats "Parkgaarde" ten noorden van het park werd ingehuldigd in 1982; ten noordwesten van het park ligt het rusthuis Parkhof, een ontwerp van de Machelse architecten G. en J. Vandenbranden, dat werd ingehuldigd in 1997. Nieuwe woonwijken liggen in de omgeving van de Koningin Astridlaan, de Koningin Fabiolalaan en de Heirbaan.