Demirtaş, Bursa'nın en eski mahallelerinden birisidir. Adını, Osmanlı Devleti'nin kuruluş döneminde fetihlerde ve devlet idaresinde önemli rol oynamış Kara Timurtaş Paşa'dan alır. 1403'te ölen Kara Timurtaş Paşa'nın mezarı, kendi adını taşıyan caminin bahçesindedir.
Timurtaşpaşa Camii, Timurtaş Paşa'nın oğullarından Umur Bey veya Ali Bey tarafından yaptırılmıştır. Camiden ayrı olan minarenin altı ise şadırvan olarak kullanılır;[1] Osmanlı mimarisinde benzeri bulunmayan bir minaredir.[2]
Mahallede ayrıca Demirtaş Paşa’nın oğullarından Oruç Bey tarafından yaptırılmış Demirtaşpaşa (Timurtaşpaşa) Hamamı bulunur. Hamam, 16. yüzyılda harap durumda idi. Bütün mermerleri ve taşları 1552 yılında Sadrazam Rüstem Paşa’ya satılarak Yeni Kaplıca’nın inşasında kullanılmıştır.[3] Tarihî yapı, 1987 yılında onarılmış ve yeniden hamam işlevi kazandırılmıştır.[4]
II. Murad devrinde, yaptırıldığı düşünülen Abdal Mehmet Camii ve Abdal Mehmet Türbesi[5], 20. yüzyıl başında inşa edilen ve 2017'de kültür merkezi olarak hizmete giren Abdal Tahıl Deposu, mahallenin önemli tarihî yapılarındandır.
1573 yılında mahallede 152 hane yaşamaktaydı.[6] 1886 yılından önce mahalleye 61 hane Rumeli göçmeni yerleştirildi.[6] Nüfusu azaldığı için 1924 yılında Hocayunus, Abdalmehmet ve Kassabhüseyin Mahallesi ile birlikte bir muhtarlığa bağlandı.
Yunanistan göçmenleri ve Arnavutların yerleştiği mahallede Mesud Evke, Hakkı Ergin, Tevfik Tetikler ve Nihat Birleşik'e ait ipek fabrikaları 1980'lere kadar faaliyetini sürdürdü.[6]