Der älteste Teil Arheilgens, erstmals erwähnt um das Jahr 1000 als „Araheiligon“, befindet sich im Bereich um den Ruthsenbach. Erst im 18. Jahrhundert wuchs das Siedlungsareal mit rund 140 Hofreiten durch den Bau des Gasthauses "Zum Goldenen Löwen" über den Dorfgraben hinaus. Auch heute ist an dieser Stelle die Veränderung und zunehmende Attraktivität, des seit 1937 zu Darmstadt gehörenden Ortsteils, deutlich bemerkbar. Im Rahmen der Stadterneuerung „Neue Wege für Arheilgen“ wurde die Umgehungsstraße B3 gebaut, der Ruthsenbach ins rechte Licht gerückt und durch weiträumige Bepflanzung und Neugestaltung des Straßenraums insbesondere die Frankfurter Landstraße vom Image der reinen Durchgangsstraße befreit.
Durch den Neubau der Straßenbahn und die damit verbundene Verlegung der Wendeschleife ans Ortsende Arheilgens entstand im Herzen des Ortsteils eine zusammenhängende Fläche zur Ansiedlung eines Vollversorgers. Nun ist es möglich in einem Neubau und der angrenzenden umgebauten historischen Heag-Halle aus einem umfangreichen Lebensmittelsortiment zu wählen.
Schon zu Beginn der Siedlungsentwicklung profitierte Arheilgen von der Lage an der Landstraße Richtung Frankfurt am Main und später durch den Anschluss an die Main-Neckar-Bahn. Die Ansiedlung der Eisengießerei und Waagenfabrik Carl Schenck 1898, mit einem Zweigwerk am Arheilger Bahnhof, prägte Arheilgen, das zuvor von der Landwirtschaft dominiert war – ebenso die Reichsbahn mit ihrem Kranichsteiner Betriebswerk und dem Güterbahnhof. Dies gilt bis heute für die Niederlassung der Firma E. Merck 1903 am südlichen Ortsrand, die mit der Ansiedlung von Beschäftigten einherging. Ein weiterer Impuls für den Arheilger Arbeitsmarkt ist das Mitte der 1970er Jahre entstandene im Westen gelegene Gewerbegebiet an der Weiterstädter Landstraße.
In den 1960er Jahren wuchs Arheilgen im Südosten weiter, in den 1970ern dehnte es sich in Richtung der Main-Neckar-Bahn aus. Ende der 1990er Jahre entwickelte sich das über 20 ha große Baugebiet zwischen neuer Lärmschutzlandschaft an der Bahn, Friedhof und Sportzentrum im Süden. Eine weitere Wohnbausiedlung entstand auf dem aufgegebenen Areal der C. Schenck AG nördlich der S-Bahnhaltestelle Arheilgen mit Wohnungen und Eigenheimen aus der Hand eines Bauträgers. Das Angebot an attraktiven Eigenheimen bereicherte den Darmstädter Immobilienmarkt damals spürbar.
Die Nähe zum Frankfurter Flughafen ist ein wichtiger Standortvorteil für die ganze Region, dessen Preis für die Arheilger jedoch höher ist als für Bürger südlicherer Stadtteile Darmstadts. Die Verringerung der Fluglärmbelastung ist hier ein wichtiges Thema der Stadtentwicklung.
Das Arheilger Mühlchen ist einer der beiden Naturbadeseen Darmstadts. Er liegt umgeben von Sportstätten idyllisch inmitten des Grünzuges Ruthsenbach im Osten Arheilgens.
Seit 1924 wird der See als öffentliches Schwimmbad genutzt und ist eine Oase für Familien mit Kindern und Ruhesuchende. Der alte Baumbestand des liebevoll gepflegten Parks spendet an heißen Sommertagen den nötigen Schatten.