Kommunen blev oprettet i 1842 som et led i den nye administrative inddeling af Danmark sammen med købstadskommunerne, der blev oprettet i 1838. Kommunens samlede areal udgjorde 2976 ha, og havde et indbyggertal i 1850 på 1265. I 1960 var det tal steget til 1633.

Kommunen blev ledet af et sogneforstanderskab, hvor den lokale sognepræst automatisk var medlem. Resten af medlemmerne, som talte mellem 4 og 9 medlemmer, blev valgt af sognets mandlige beboere over 25 år, og med mindst én tønde hartkorn. Sogneforstanderskabets ansvarsområder var fattig-, skole-, og vejvæsen. Fra 1868 blev sogneforstanderskabet afløst af sognerådet, og man fik nu også ansvaret for den økonomiske forvaltning.

Der lå flere gårde i kommunen, blandt andet Harlev Mølle og Harlevholm. Harlev Mølle nævnes første gang i 1340, og i 1700-tallet var der på gården kobber-, klæde- og jernmanufaktur. I 1831 fik gården navnet Ludvigsholm, men i 1950'erne fik den sit gamle navn tilbage.

Harlevholm nævnes første gang i 1319 og i 1661 blev gården givet af kongen til den hollandske købmand Gabriel Marselis.

Harlev-Framlev Kommune blev i 1970 lagt ind under Aarhus Kommune.