O Delain começou como apenas um projeto musical, mas acabou resultando em uma banda, que começou com Martijn Westerholt (ex-Within Temptation) e Charlotte Wessels (ex-To Elysium). Em 2001, Westerholt descobriu que sofria da doença de Pfeiffer e saiu da banda Within Temptation. Assim que melhorou bastante, em 2002, começou a compor, para passar o tempo. Quando reuniu material suficiente, o músico decidiu tornar as suas letras num projeto musical. Nesta época, Charlotte era uma cantora desconhecida que morava próxima à ele. Martijn e Charlotte se conheceram por acaso. A caminho do estúdio, Westerholt ouviu Wessels cantando e logo a pediu para escrever a letra de uma canção e vocal à parte. Percebendo que tinha encontrado uma boa compositora e uma voz típica do metal gótico, o musico a convidou para se juntar ao projeto. Iniciado o projeto, Martijn teve a ajuda de seus amigos do cenário musical e, em julho de 2005, começaram as gravações do primeiro álbum oficial, após assinarem contrato com a Roadrunner Records.

Martijn Westerholt
O álbum Lucidity conta com participações de: Jan Yrlund (Lacrimosa) e Ad Sluijter (ex-Epica) nas  guitarras e Ariën van Weesenbeek (ex-God Dethroned, Epica) na bateria, Sharon den Adel (Within Temptation), Liv Kristine Espenæs (Leaves' Eyes) e Marco Hietala (Nightwish e Tarot) nos vocais. Marco também toca  baixo no álbum. George Oosthoek e Guus Eikens (Orphanage) fazem os vocais guturais. O álbum foi lançado oficialmente em 4 de setembro de 2006. Amostras das músicas foram disponibilizadas no site oficial, além das músicas completas Sleepwalker's Dream, The Gathering e o videoclipe da música Frozen. A partir do álbum também foram lançados os singles "Frozen", "See Me In Shadow" e "The Gathering", o último foi lançado apenas para download na internet.
Após o enorme sucesso do álbum Lucidity, Delain deixou de ser um projeto e se tornou uma banda que faria apresentações ao vivo. Dos que estavam presentes no primeiro álbum, apenas Martijn e Charlotte estariam nas apresentações ao vivo. Inicialmente, convidaram Ronald Landa para guitarra, Rob van der Loo para o baixo e Sander Zoer para a bateria. Esses três músicos também estariam presentes no segundo álbum.
Charlotte Wessels
No final de 2007, a banda começa a tocar duas músicas novas ao vivo, Stay Forever e Start Swimming, e eles revelam a intenção de lançar um novo álbum. Em novembro de 2008, foi anunciado no site oficial o lançamento do novo álbum, April Rain, previsto para fevereiro de2009. O segundo álbum não teve a mesma participação de peso do álbum anterior, mas contou com alguns dos músicos presentes anteriormente: Marco Hietala e Guus Eikens. A partir desse álbum foram lançados os singles "April Rain" e "Stay Forever".
Entre o final de 2009 e início de 2010, a formação da banda sofre algumas alterações. Primeiramente, Ronald Landa é substituído por Ewout Pieters na guitarra, Rob van der Loo foi substituido por Otto Schimmelpenninck van der Oije (Detonation). Nessa mesma época, Delain informa em seu site oficial que eles começaram a trabalhar no terceiro álbum. O novo álbum terá um novo produtor musical, uma orquestra real, além de outras novidades. A previsão de lançamento do álbum é para o início de 2011.