Найяскравіші сторінки фастівської історії пов'язані із козацькою добою XVII—XVIII століть.

Основну масу козаків, як відомо, становили селяни-втікачі, які рятувалися від закріпачення. Протягом XV— XVI століть вони просувалися в пониззя Дніпром та його південними притоками, створюючи систему засік-укріплень на шляху турецько-татарських грабіжників. У середині XVII століття центром цих укріплень стає острів Хортиця.

З виникненням козацтва і Запорозької Січі український народ дістав не тільки захисників від мусульманської загрози, а й оборонців від національно-релігійного та соціально-економічного гніту польської шляхти.

Уже з кінця XVI століття починаються спільні козацько-селянські виступи проти кріпосництва і польсько-католицького духовного гніту: хвиля повстань на Поділлі, Київщині і Волині на чолі з гетьманом запорозьких козаків К. Косинським (1591—1593 рр.), народне повстання під проводом Северина Наливайка (1594-1596 рр.).

Козацько-селянські повстання 30-х років XVII століття спричинилися до ухвали законів, які забороняли чи обмежували права і привілеї козаків.

Усі ці виступи стали прологом Визвольної війни українського народу 1648 —1657 років проти шляхетської Польщі під проводом Богдана Хмельницького.

Фастівчани брали активну участь у національно-визвольній війні у складі Білоцерківського полку, створеного 1625 року Фастівщина була окраїною козацьких земель, південно-західним оборонним і вузловим регіоном України на шляху з Правобережжя на лівий берег Дніпра та з Києва до Чигирина.

Місто Біла Церква стало одним із найважливіших опорних пунктів Богдана Хмельницького. Він вступив у це місто зі своїм військом після переконливих перемог під Жовтими Водами (6 травня 1648 року) і Корсунем (16 травня 1648 року). Це були перші битви повстанців з регулярними військами тодішньої найсильнішої європейської держави — Речі Посполитої, що утримувала чимало найманих військ.

Повстанські війська пробули в Білій Церкві сім тижнів. Гетьман жив у фортеці на Замковій горі.

Згодом козаки вирушили під Пиляву, де отримали ще одну перемогу над польськими військами (вересень 1648 року). Але і в наступні роки — перед Зборівським (серпень 1649 року), Берестецьким (червень 1651 року) та іншими походами — головний військовий табір розташовувався під Білою Церквою.

До цього часу місце козацького табору ще не визначилося. Проте в одному документі (листування між польськими шляхтичами) зазначалося, що козаки стояли з селянами, «почавши від Фастова». Ще одне свідчення польського гетьмана Миколи Потоцького: «Козацький табір був розкладений у великих ярах, сильно обложений і добре осаджений гарматами».

Білоцерківський полк не втратив свого важливого значення і тоді, коли командування козацького війська у 1649 році поділило весь 40-тисячний козацький реєстр на 16 полків і 272 сотні, які вважалися територіальними одиницями й охоплювали не лише козаків, але й усе населення.

Такий полково-сотенний адміністративно-державний устрій був притаманний тільки Україні і проіснував до ліквідації решток української державності, тобто до 1783 року.

Серед 17 міст, що входили до складу Білоцерківського полку як сотенні міста, зазначені Фастів і Триліси. В них стояли сильні гарнізони. По сотнях козаки розподілялися так: у Фастівській було - 160, у Триліській — 139 козаків.

Постійна загроза ворожих нападів вимагала організувати життя за зразком військових поселень.

Характерною ознакою містечка першої половини XVII століття була фортеця, де жителі могли знайти захист. Згідно з великою мапою України, виконаною французьким інженером Гільйомом Левассером де Бопланом у 1650 році, а також матеріалами збірки В. Кордта у виданні Київської комісії для розбору стародавніх актів 1910 року і Триліси, і Фастів були укріпленими фортецями: відповідно чотирьохбастіонною з шестикутним частоколом на р. Кам'янці та чотирьохбастіонною фортецею з семикутним містечком і мостом через р. Унаву. Така фортеця, чотирьохбастіоннна з шестикутним містечком на другому боці загаченої річки Стугни, стояла і в Мотовилівці.

Маємо і матеріальні пам'ятки козацького минулого Фастівщини: рештки козацьких городищ, своєрідних прикордонних застав у Фастові, Трилісах, Мотовилівці, Великій Снітинці. Їх відкрили археологи в наш час. Систему укріплень із трьох ліній валів та рову у Трилісах археологи датують ХІ-ХІІ століттями. Але існування в середині XVII століття фортеці в Трилісах, невеликого козацького цвинтаря, від якого лишилися дві надгробні пам'ятки — кам'яні козацькі хрести, засвідчує використання козаками давніх укріплень. Біля Триліського городища місцеві жителі відкривають безліч підземних ходів.

Про перебіг подій на Фастівщині з перших днів Визвольної війни розповідають і документи, що збереглися.

У червні 1648 року посланець київського воєводи А. Киселя скаржився Богдану Хмельницькому, що загони, створені жителями Фастова і навколишніх сіл, вчинили напад на маєток брацлавського воєводи, забрали худобу, запаси пороху, зброю, а потім спустошили Мотовилівський та Білогородський маєтки. 16 лютого 1649 року козаки разом із повсталим людом порубали багато шляхти, знищили всі заклади єзуїтів та бернардинів у Фастівському маєтку.

Після поразки Б. Хмельницького під Берестечком (1651 р.) п'ятдесятитисячне польське військо на чолі з гетьманом М. Потоцьким каральним походом пройшло по західних районах Київщини. Водночас із півночі наступав з великими загонами литовський гетьман Радзивілл.

Незабаром польсько-литовські війська мали зійтися під Білою Церквою.

Поверталися до своїх маєтностей польські пани.

З новою енергією Богдан Хмельницький своїми універсалами піднімав козацтво і селянство на подальшу боротьбу.

Саме в цей час почалася справжня народна війна на Фастівщині проти шляхти: селяни рвали універсали, з якими приходили панські урядники, виступали проти панів та їх старост, йшли в збройні загони. Вони захопили всі шляхи і перевози (не пропускали ніяких відомостей), не дозволяли підвозити харчі до польського війська, нападали на окремі шляхетські загони.

У серпні 1651 року, нещадно пограбувавши населення довколишніх хуторів, польське військо зупинилося під Трилісами.

Містечко Триліси, яке 1593 року польський король передав у власність В. Черминському, 1616 року налічувало 170 селянських і 30 козацьких господарств. Через постійні татарські набіги їх звільнили на 20 років від феодальних повинностей. Проте чималі платежі на користь старости, а також постійна небезпека з боку татар змушували селян залишати містечко.

За даними 1622 року тут налічувалося лише 60 дворів. Але й це невеличке містечко не стояло осторонь визвольної боротьби. В тяжкі і небезпечні часи мешканці Триліс разом із гарнізоном виявили надзвичайну моральну силу, волелюбство і бойовий дух.

Козацький гарнізон і жителі не впустили поляків у містечко. У листі до короля стольник А. Мясковський повідомляв: «Невгамовна чернь, бачачи військо дуже велике, жодної душі не вислала просити про помилування, а посилала нам тисячу всяких лайливих слів і радила не мучити коней, щоб було на чому втікати до Кракова».

23 серпня, на світанку, загін у складі 600 піхотинців і 400 драгунів з чотирма гарматами розпочав штурм Триліс. Бій був нерівний. Поряд із чоловіками билися з ворогами й жінки: одна з них відрубала косою голову польському капітану. Втративши 80 солдатів і двох офіцерів, шляхта захопила Триліси і повністю спалила містечко. Розправа над оборонцями була жорстокою. Очевидець свідчить: «Трупів скрізь повно — в будинках, погребах, коморах, біля містечка і на полях, повно скрізь чоловіків і жінок з дітьми». Героїчного оборонця міста, козацького сотника Б. Олександренка шляхта взяла в полон. Він був покараний смертю на палі. Вночі повстанці викрали його тіло.

Так само по-бойовому зустріли польське військо і фастівчани. Автор «Історії Русів» наводить подробиці побоїща у Фастові 27 серпня 1651 року: «Гетьман, приступивши до армії польської на світанку, вислав значну частину піхоти своєї у садки та городи фастівські, обнесені ровами, які служили піхоті козацькій добрими окопами, а всіма іншими військами наступив на табір польський і, вчинивши сильну стрілянину з гармат і мушкетів, подався вперед, нітрохи не спиняючись. Поляки, бувши напівголими, хапалися за зброю, але вже вишикуватись як слід не могли, а, позбігавшись купами, подавались до городів та садів, щоб біля них вишикуватись і виступити вперед. Але піхота козацька, що засіла була за окопами садовими, допустивши поляків на найближчу дистанцію, зробила по них самий досконалий і сильний залп із мушкетів і повалила на землю їх цілі тисячі...»

Козакам дістався весь польський табір з усіма запасами й артилерією.

Об'єднана польсько-литовська армія рушила на Білу Церкву. Українське військо хоробро зустріло ворога. 14 і 15 вересня 1651 року там відбулися запеклі бої.

Стомлене війною польське військо неохоче йшло в бій. Масово косили людей хвороби. За цих умов польське командування вирішило розпочати переговори про перемир'я. Б. Хмельницький і козацька старшина погодилися на укладення миру, щоб зміцнити внутрішнє становище України. 18 вересня 1651 року було підписано Білоцерківський мир.

За цим миром кількість реєстрового війська зменшувалася з 40 до 20 тисяч чоловік. Козацькою територією визнавалося лише Київське воєводство. До Брацлавського та Чернігівського воєводств поверталася польська адміністрація, а магнатам і шляхті дісталися їхні маєтки. Білоцерківський договір дав можливість українському народові зібратися з силами для відновлення боротьби проти Польщі. Уже в травні 1652 року Б. Хмельницький анулював його умови.

Під час національно-визвольної війни українського народу під керівництвом Б. Хмельницького 1648—1657 років уряд Гетьманщини підтримував дипломатичні стосунки й укладав воєнно-політичні союзи з багатьма державами — Кримським ханством, Туреччиною, Московською державою, Молдовою та іншими. Постійні зради з боку кримського хана, ненадійність інших союзників спонукали гетьмана до тісних контактів з Москвою, яка була зацікавлена у зростанні свого впливу в Україні.

Восени 1653 року Земський собор у Москві прийняв ухвалу про включення України до складу Московської держави, а 23 жовтня 1653 року московський уряд оголосив війну Речі Посполитій. Для ведення переговорного процесу між обома державами в Україну з Москви вирушило велике посольство на чолі з боярином В. Бутурліним. Місцем проведення генеральної військової ради було обрано м. Переяслав.

18 січня 1654 року на Переяславській раді був ухвалений військово-політичний союз між Україною та Московською державою. Необхідність виходу з-під польської залежності спонукала Б. Хмельницького піти на визнання протекторату московського царя над Гетьманщиною, яка охоплювала 25 відсотків етнічних земель України. Від імені царя гетьману було дано гарантію збереження державних прав України, вручено грамоту та знаки гетьманської влади.

Після Переяславської ради представники московського посольства побували у 117 містах і містечках України. Тоді ж, 1654 року, Б. Хмельницький стояв з військами у Фастові і разом з В. Бутурліним був присутній, коли фастівчани присягали на вірність цареві.