Der har boet mennesker ved Brabrandsøen de sidste 6-7.000 år. Der er gjort en del arkæologiske fund, især omkring Rugholm (her er Haveforening nu med samme navn) i den østlige ende. Der blev foretaget videnskabelige udgravninger så tidligt som 1903 af Brabrand Fundet, men senere også i 1944 og Brabrand Sø er stadig aktuelt for udgravninger den dag i dag. Der er blevet gjort nye stenalderfund fra Ertebøllekulturen ved Rugholm, ved haveforeningen Søvangen og 7 helt nye lokaliteter omkring Høskoven - alle i den østlige ende - og så sent som i marts 2012 gjorde man et vigtigt fund ved Eskelunden i forbindelse med anlægget af en ny koncertplads. I den vestlige ende er der på nordsiden gjort stenalder- og bronzealder-fund i Laskedalen i 2003. Det giver indtryk af en omfattende bebyggelse i området gennem tiden.  Miljøprojekter Brabrandsøen har gennem tiden modtaget meget mudder, organisk materiale og næringsstoffer fra oplandet. Meget har bundfældet sig (især efter Aarhus Å blev reguleret) og har gjort søen ganske lavvandet med en meget stor koncentration af næringsstoffer i søvandet. Sammen med dårligt eller helt urensede tilløb fra virksomheder og boligområder (bl.a. via Døde Å), førte det efterhånden til en kraftig eutrofiering. Så tidligt som i 1959, blev der iværksat offentlige miljøprojekter i området. Først for at bevare dets æstetiske værdi for borgerne, men senere med øget fokus på forurening og miljøets bæredygtighed som også har inkluderet Aarhus bugten, som Aarhus Å afvander området til. Projekterne har været mange, langstrakte, nogle dyre og ikke altid helt vellykkede. Tilbageføring af Aarhus Ås slyngede forløb vest for søen, bortpumpning af fosfor- og nitrat-rigt mudder, beplantning med næringsopsugende pil i oplandet, nedlæggelse af tilstødende landbrugsaktiviteter (med gødning), rensning af spildevand, anlæggelsen af Årslev Engsø, osv.. Det senest afsluttede miljøforbedrende projekt har været en omfattende spildevandsrensning hos Aarhus Vand med et budget på kr 340 millioner.  Vandkvaliteten i og omkring Brabrand Sø er overordentlig vigtig. Ikke kun pga de beskrevne problemstillinger, men også fordi op mod 200.000 mennesker i Aarhusområdet modtager drikkevand fra grundvandet. Det pumpes op fra enten Stautrup-området (domineret af det store Stavtrupværk og nogle små private kilder) syd for søen eller Åbo-området (med Åboværket) omkring Årslev Engsø længere mod vest. Det langsigtede håb og mål for de offentlige instanser er, at genskabe det rigkærs miljø, som oprindeligt kendetegnede Brabrand Sø og samtid eliminere forureningen til og fra området. Vådområder med rigkær er en truet landskabstype herhjemme og Danmark er forpligtet internationalt, til at beskytte det. Brabrand Sø er i dag sammen med Årslev Engsø og de omliggende enge således Natura 2000 område (Plan 233) og også habitatområde.  Fredning Hele området omkring Brabrand Sø blev fredet i 1959 for at sikre udsigten over søen fra den nyanlagte Brabrandsti. Kendelsen fastsætter, at der ikke må bygges eller beplantes i området. Senere fredninger har udvidet området til områderne omkring Årslev Engsø og Aarhus Ådal.