Το Παλαιοχώρι βρίσκεται στη κοιλάδα του Βοιωτικού Κηφισού, Δωρική κοιλάδα στα καθ΄ υμάς, στις παρυφές του Καλλίδρομου και σε στρατηγικό σημείο από άποψη γεωργραφικής θέσης. Η αρχαία ακρόπολη στο Λόφο του Αη –Λιά, το πελασγικό κτίσμα ή ναός δίπλα ακριβώς στο χριστιανικό εκκλησάκι αποδεικνύει ότι ο ευρύτερος χώρος είχε κατοικηθεί από την εποχή των προελλήνων προγόνων μας των Πελασγών.
Τα πελασγικά αυτά τείχη είναι ισοδομικά διαστάσεων 12 μ Χ 10 μ σε δύο ή τρείς σειρές και σε ορθογώνια διάταξη. Το κτίσμα αυτό βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο της ακρόπολης, που ερείπια των τειχών της σώζονται μέχρι σήμερα σε κάποια σημεία.
Σύμφωνα με καταγεγραμμένες μαρτυρίες παλιών κατοίκων η εκκλησία του χωριού κτίσθηκε από τις πέτρες των τειχών της ακρόπολης. Στο Παλαιοχώρι εβρίσκετο η πιο σημαντική πόλη της Δωρικής Τετράπολης το Κυτίνιον ή Κυτένιον κατά τους αρχαίους συγγραφείς. Τούτο αποδεικνύεται πια, μετά την εύρεση τριών τιμητικών διαταγμάτων της πόλης Κυτινίου κατά το γκρέμισμα της παλιάς εκκλησίας Αγ Γεωργίου, κατασκευής του 1877 μέσα στο νεκροταφείο του χωριού ( βλ φώτο και επιγραφή ). Χαρακτηριστικά είναι τα ευρήματα σε όλη την περιοχή του σημερινού χωριού Παλαιοχώρι, ιδιαίτερα δε στην περιοχή μευαξύ εκκλησίας Αγ Γεωργίου και τοποθεσίας Μαρμαρά. Πιθάρια, κτερίσματα, τάφοι με κράνη και λόγχες, επιτάφιες μαρμάρινες στήλες, ακροκέραμα, νομίσματα, κεφαλή της θεάς Αφροδίτης κ.α βρίσκονται στα μουσεία της ευρύτερης περιοχής.
Και όλα πιστοποιούν μετά τις σχετικές έρευνες των αρχαιολόγων ότι είναι από την εποχή εγκατάστασης και παρουσίας των Δωριέων στην περιοχή μας (800 εως 1100 π.Χ.). Εμπεριστατωμένοι μελέτη για την μητρόπολη των Δωριέων έχει κάνει το 1989 ο Γάλλος αρχαιολόγος Ντενίς Ρουσσέ υποστηρίζοντας ότι το σημερινό Παλαιοχώρι είναι το αρχαίο Δωρικό Κυτίνιο. Τα ίδια υποστηρίχονται σε δημοσιεύσεις της Αρχαιολογικής Υπηρεσίας Λαμίας καθώς και σε ανακοίνωση της αρχαιολόγου Ερωφίλης Κόλια σε διεθνές συνέδριο για την Ρούμελη που έγινε στην Λαμία το 2001. Τα πρόσφατα ρωμαϊκά ευρύματα στη θέση Μαρμαρά όπου πέρασε ο αγωγός φυσικού αερίου, μας δείχνουν ότι υπήρξε συνέχεια της ζωής και της ιστορίας στο χωριό μας. Ανακαλύφθηκαν δωμάτια μιας αγροτικής βίλας ρωμαϊκών χρόνων και γεωμετρικό νεκροταφείο μεγάλης ιστορικής σημασίας, διάφορα κεραμικά αλλά και ένα χάλκινο περίαπτο – σφραγίδα που παριστάνει ένα πτηνό πάνω σε τροχό του 8ου π.Χ. αιώνα.
Στη περίοδο της Τουρκοκρατίας το Παλαιοχώρι συνεχίζει να υπάρχει ως Παλιόχώρι ή Παλιουχώρι. Σαφής αναφορές γίνονται από τον Άγγλο περιηγητή Λήκ (1805), από ιστορικούς της εποχής, από τν λοχαγό Κάρπο Παπαδόπουλο συμπολεμιστή του Οδυσσέα Ανδρούτσου αλλά και από τα πολλά κρατικά έγγραφα που μαρτυρούν ότι αρκετοί συγχωριανοί μας πήραν μέρος στην επανάσταση του ’21 με τον Διοβουννιώτη, τον Πανουριά και τον Καραϊσκάκη, ως καταγόμενοι από το Παλαιοχώρι Δωριέων. Το έτος 1842 το Παλαιοχώρι αποτελεί ένα απο τα χωριά του νεοσυσταθέντος Δήμου Δωριέων με πρωτεύουσα τη Γραβιά. Τα 1928 το Παλαιοχώρι ανήκει στην επαρχία Παρνασίδος με πληθυσμό 675 κατοίκους.
Συμμετοχή είχε το Παλαιοχώρι και οι κάτοικοί του στους Βαλκανικούς πολέμους, στην Μικρασιατική εκστρατεία το 1922, στο έπος του ’40 και στην Εθνική Αντίσταση κατά των Γερμανών με αρκετούς πεσόντες νεκρούς στο βωμό της πατρίδας. Μνημείο πεσόντων υπάρχει στην εκκλησία του χωριού.
Σήμερα το Παλαιοχώρι Δωριέων ανήκει στο νομό Φθιώτιδας της επαρχίας Φθιώτιδας και αποτελεί ένα από τα δημοτικά διαμερίσματα του Δήμου Αμφίκλειας- Ελάτειας (www.amfiklia.gov.gr)