Das Dorf Filsen ist wohl in römischer Zeit entstanden, als die Legionäre im 4. Jahrhundert in Boppard ein Kastell errichteten. Von der Siedlung führte ein wichtiger Verbindungsweg zu den Limes-Kastellen Hunzel und Marienfels. Das heutige Rathaus der Gemeinde, genannt Wachport, wurde 1611 über einem alten, entweder ursprünglich römischen oder mittelalterlichem Torborgen errichtet.

Erstmals schriftlich erwähnt wird der Ort in einer Urkunde des Jahres 1230. In dieser Schenkungsurkunde vermachten die Eheleute Wasmud und Lucgarde von Bobard dem Kloster Eberbach ein Haus sowie mehrere Weinberge, darunter einer „auf dem Wege nach Vilze“.[Anm. 1]

Vor Bau der eigenen Kirche des Ortes besuchten die Einwohner*Innen Filsens die Pfarrkirche in Boppard, die heutige Kirche St. Severus. Filsen war somit Teil des Fiskus Boppard. Die ortseigene Kirche, welche dem Heiligen Sankt Gallus geweiht war, wurde erstmals 1276 beschrieben. Allerdings besaß Filsen erst 1425 einen eigenen Pfarrer, davor war nur ein Vikar eingestellt, also ein Stellvertreter des Pfarrers von Boppard, da Filsen noch immer eine Filialkirche von Boppard war.[Anm. 2]

Zu dieser Zeit war der Ortsname als „Vilzene“ verzeichnet. Vermutlich lassen sich die frühen Namen Filsens auf das ursprünglich lateinische „villicinus“ zurückführen, was aus den beiden Begriffen „villa“ (Landgut oder Dorf) und „vicinus“ (benachbart) besteht und sich wohl auf das nahe Militärlager im heutigen Boppard bezieht. Anderen Quellen zufolge soll der Name Filsen soll von dem Wort Felsen kommen. Gemeint ist die heutige Aussichtsplattform Filsener Lei (241m), die leicht über Wanderwege wie beispielsweise den Rheinsteig erreicht werden kann.

Über die Bewohner*Innen des Ortes ist zu dieser Zeit nicht viel bekannt. Vermutlich handelte es sich größtenteils um Bauern, die neben ihrer eigenen Subsistenzwirtschaft mit dem Weinbau ihren Lebensunterhalt bestritten.[Anm. 3]

Filsen gehörte wie viele umliegende Orte zum sogenannten Bopparder Reich, welches sich aus einem römischen Kastell zu einem mittelalterlichen Verwaltungsbezirk entwickelt hatte. Dieses wurde innerhalb des 14. Jahrhunderts Teil des Herrschaftsgebiets des Trierer Erzbischofs und Kurfürsten Balduin. Dessen Nachfolger konnten die Landeshoheit bis zur Auflösung des Kurstaates im Jahr 1803 bewahren. Innerhalb des Kurfürstentums Trier war Filsen dem Amt Boppard zugeordnet.

Im Dreißigjährigen Krieg (1618-1648) erfuhr Filsen wie fast alle umliegenden Dörfer großes Leid durch die umherziehenden Truppen, Seuchen und Hungersnöte. Im Jahr 1656 zählte man zum Empfang der Osterkommunion 40 Einwohner*Innen über 14 Jahren. 1780 verzeichnete man insgesamt 208 Menschen. Zu diesem Zeitpunkt besaß Filsen einen eigenen Schullehrer sowie einen eigenen Pfarrer.[Anm. 4]

Im Jahr 1803 wurde der Ort im Rahmen der territorialen Neuordnung durch den Reichsdeputationshauptschluss dem Fürstentum Nassau-Weilburg zugeteilt. Im Wiener Kongress 1815 wurden Filsen und 34 andere Gemeinden dem Herzogtum Nassau einverleibt. In diesem Jahr zählte der Ort 358 Einwohner*Innen.[Anm. 5]

Filsen war nun Teil des neu geschaffenen Verwaltungsamtes Braubach und unterstand so dem Fürsten Fürst Friedrich August von Nassau-Usingen. Im preußisch-österreichischen Krieg 1866 wurde das Herzogtum Nassau wiederum vom Königreich Preußen annektiert. Es war zunächst der Provinz Hessen-Nassau zugeordnet und darin dem preußischen Regierungsbezirk Wiesbaden. Seit 1885 war Filsen Teil des neu gegründeten Kreises Sankt Goarshausen.

Im Jahr 1877 wurde der Neubau der Kirche St. Margaretha abgeschlossen. Seit 2018 gehört Filsen mit anderen umliegenden Gemeinden zur katholischen Pfarrei „Heilige Elisabeth von Schönau“, welche dem Bistum Limburg zugehörig ist.

Wie genau sich die beiden Weltkriege und der Nationalsozialismus auf den Ort auswirkten, ist noch nicht erforscht. Filsen wurde am 25. März 1646 von US-amerikanischen Truppen eingenommen. Nach beiden Weltkriegen lag es in der jeweiligen französischen Besatzungszone.

Seit 1946 gehört Filsen zum neugegründeten Bundesland Rheinland-Pfalz und seit 1972 zur Verbandsgemeinde Loreley.