Il rione di sant'Ambrogio Olona, è situato in posizione collinare, a 460 metri s.l.m. ed è oggi identificata con le frazioni che un tempo erano denominate Camairago (a mezzogiorno di piazza Milite Ignoto, con propaggine verso via Oriani), Caslongio (dall'inizio di via Robarello fin verso Cascina Barù), Segocio (la zona centrale) e la piccola "Valsamira prope Olona", posta nelle immediate vicinanze del fiume omonimo (corrispondente all'attuale Molinetto).
Ha una caratteristica particolare: il campanile si trova in piazza ed è lontano dall'attuale chiesa parrocchiale.
Sotto l'impero Romano, anche Segocio, come tanti altri punti strategici circostanti della zona varesina allo sbocco delle valli, venne interessata dalla costruzione di un sistema difensivo formato da presidi di vedetta realizzati con grossi conci di pietra e collegati fra loro attraverso alcune strade, che arrivavano fin sulla cima del Sacro Monte.
Fu così che venne innalzata la torre (oggi campanile), che fece delle poche case che la circondavano il primo vero nucleo di quello che sarebbe diventata l'attuale frazione di Sant'Ambrogio Olona.
Il primo nome del rione fu Segocio, in quanto le cronache del tempo affermano che la Madonna vergine madre di Dio apparve a Sant'Ambrogio nel luogo di "Segocio" (la zona centrale del rione) che in seguito fu chiamato Sant'Ambrogio Olona in onore del Santo Vescovo ed al fiume che scorre nella zona.
La chiesa edificata in onore del Vescovo e della vergine, in quei tempi, doveva essere assai ridotta anche perchè il luogo era isolato, ma ricco di essenze arboree, successivamente nel secolo XII la piccola costruzione venne sostituita dalla chiesa "PARROCCHIALE ANTICA" di stile romanico, della quale rimane l'abside accanto al campanile.
Aveva dimensioni diverse dalle attuali, raggiungeva il confine della attuale strada pedonale, fù mutilita nel 1890 per allargare la strada, passagio obbligato dei pellegrini verso il Sacro Monte.
La parrocchiale antica è considerata oggi monumento Nazionale ed è sotto la giurisdizione delle Belle Arti.
Il cambiamento toponomastico, secondo la leggenda, è da attribuirsi alla riconoscenza degli abitanti per il Vescovo Santo di Milano, che sotto l'antica torre romana, nel 389 d. C., sconfisse i seguaci dell'eresia di Ario ed edificò la prima chiesetta del Monte, poi denominato Sacro.
Nel 1568 Sant'Ambrogio Olona fu elevato a parrocchia autonoma, la popolazione lentamente aumentò, per cui il 7 dicembre 1880, per iniziativa del parroco in carica Don Pietro Bardelli, fu posta la prima pietra della nuova (ed ancora in uso) chiesa progettata dall'Ing. Varesino Paolo Mario Cantù.
E' una costruzione in stile lombardo puro con decorazioni a motivi bizantini, a navata unica con otto cappelline laterali (4 per parte).
Il 20 dicembre 1885 la nuova chiesa ubicata in via Rossetti 9, fu inaugurata con patrono Sant'Ambrogio e venne consacrata il 18 agosto 1931 dal Card. Ildefonso Schuster Arcivescovo di Milano.
L'altare maggiore fu costruito su imitazione del ciborio della basilica di Sant'Ambrogio di Milano.
Nel 1975 fu inaugurato il nuovo altare predisposto secondo le indicazioni del Concilio Vaticano II e donato al Parroco , Don Umberto Zerbi per il suo 25° di sacerdozio.
In piazza Milite Ignoto è posto il monumento ai caduti.
Il primo rimosso dai Tedeschi nel 1943, rappresentava un "Soldato", che impugnata la bandiera nazionale, era proteso verso la trincea nemica.
Terminata la guerra si costituì un comitato esecutivo, emanazione della locale sezione combattenti e reduci, che incaricò il compaesano Angelo Frattini di studiare un nuovo bronzo.
L'Artista ideò una scultura rappresentante la "Gioventù nell'atto di stringersi al petto la bandiera italiana, Simbolo della Patria".
L'opera fu finanziata dalla popolazione e fu inaugurata il 9 settembre 1957 alla presenza delle autorità varesine e dell'On.le Tambroni, ministro degli Interni, che tagliò il nastro d'onore.
Scendendo verso Olona, per Via Mulini Grassi (cognome della famiglia) si trovano case antiche ed i mulini che utilizzavano l'acqua del fiume Olona.
Verso Avigno, sulla destra, esiste un antica cappelletta, nella quale c'è un affresco raffigurante una Beata vergine in trono e Santi che gli esperti fanno risalire al XVI secolo.
Il rione un tempo aveva una chiesa dedicata a San Michele Arcangelo: era posta al bivio che da Sant'Ambrogio conduce a Bregazzana e che fù demolita nel 1908 perchè pericolante.
La statua di San Michele è conservata nella chiesa parrocchiale.
Nel rione esisteva un tempo il convento degli Olivetani di san Vittore che furono allontanati nel 1748 perchè non provvedevano alla cura delle anime secondo gli ordini ricevuti.
Infine a Sant'Ambrogio Olona esistono splendide ville: Calcaterra Battistoni anteriore al 1875; Toeplitz-Mocchetti con parco, anteriore al 1934 (ora è del comune e sede di museo e sede universitaria); Bassanini, anteriore al 1934; Sacchi Testa Rusconi, anteriore al 1934.
