A mediados del siglo XIV, en el Becerro de las Behetrías, se incluía Pinilla de Arlanza como solariego de Pedro Ruiz Carrillo; los vecinos solo pagaban al rey servicios y monedas y al merino le abonaban 13 maravedises.
El señor recibía al año, por cada hogar, a título de infurción, una emina de trigo y cuatro celemines de cebada, más una gallina y una carga de mosto.
En el siglo XV, el palacio perteneció al Marqués de Salazar.
Pinilla fue traspasada de señoríos, incluso reducida a mera granja.
Ya en la jurisdicción ordinaria de Peral, contaba en 1843 con 18 almas.