نام روستای خلج دستکم از سده نهم قمری در متون تاریخی آمده است. اولینبار حافظ ابرو در کتاب «جغرافیای تاریخی خراسان» مزرعه کلاته خلج را یکی از ۲۴ مزرعه شهر مشهد معرفی کرده است. مسافرخانه و باغهای باصفای این روستا توجه ناصرالدینشاه قاجار را هم جلب کرده است چنانکه بر اساس کتاب «تاریخ شهر مشهد» نوشته مهدی سیدی، ناصرالدینشاه قاجار در سفر سال ۱۲۸۴ قمریاش به مشهد، به باغ خلج هم رفته است.
روستای خلج در گذشته بهدلیل معادن سنگ گرانیت سفید نیز مشهور بوده است. بخش عمده این روستا که در دامنه کوههای جنوب شرقی مشهد واقع است، بر اساس نوشته عبدالحمید مولوی، توسط آستانقدس در اوایل قرن چهارده خورشیدی خریده شده است.
در حاشیه مسیر صعود به قله معجونی، سه کیلومتر بعد از انتهای خیابان خلج، قهوهخانهای وجود دارد که از گذشته محل استراحت و پاتوق کوهنوردها بوده است. این قهوهخانه که میتواند بههمت نهادهای شهری و انجمنهای ورزشی به موزه کوهنوردی تبدیل شود، در سالهای گذشته بازسازی و به فروشگاه تبدیل شده است.
خود روستای خلج هنوز تا سال ۱۴۰۱ جزو محدوده شهر مشهد نشده است، اما اراضی پاییندست آن پس از انقلاب اسلامی همراه با سایر اراضی اطرافش کوی سیدی را تشکیل دادند و اکنون بهعنوان محله مجزا تفکیک شدهاند.
محله خلج نزدیکترین فاصله شهری را تا ارتفاعات خلج دارد که محل کوهنوردی علاقهمندان به طبیعت است. این محله که به همین دلیل بهنام این ارتفاعات خوانده میشود، قدیمیترین بافت این محدوده است و به همین علت بافت آن فرسوده بهنظر میرسد. محله خلج در سال ۱۳۷۵ جزو محدوده شهری شده است.
محله خلج ۱۹۹ هکتار وسعت دارد و هر هکتار آن بهطور میانگین ۱۳۶ نفر سکونت دارند که نسبت به کل مشهد تراکم زیادی نیست، اما از آنجایی که فقط ۲۱ درصد از اراضی محله خلج بافت مسکونی دارد، جمعیت ۱۷ هزار نفری این محله با تراکم بسیار زیادی در کنار هم زندگی میکنند. در بیشتر بخشهای این محله تراکم بین ۳۰۰ تا ۶۰۰ نفر و ۶۰۰ نفر به بالاست.
بالارفتن تراکم در این محدوده مشکلاتی مانند نبود پارکینگ و شلوغی کوچهها را در پی داشته است. بیشتر ساختمانهایی که در این محدوده و در بافت قدیمی محله خلج ساخته شده اند، دوطبقه هستند و تعداد کمی از ساختمانها نیز سهطبقه و چهارطبقه هستند که مربوط به بافت نوساز این محله است.
بسیاری از مساحت محله خلج به زمینهای بایر و بافت صنعتی و نظامی اختصاص دارد که چسبیده به بافت شهری است.
محله خلج به خطوط مترو دسترسی ندارد، اما پراکندگی خطوط اتوبوس در محله نسبتا مطلوب است و اهالی میتوانند بهطور میانگین با پیمودن فاصله ۱۹۴ متر به ایستگاه اتوبوس دسترسی داشته باشند. خیابان خلج و کوچه شهید دایی مسیرهای دسترسی اهالی این محله به سایر نقاط شهر است.
محله خلج در جنوبشرق مشهد و در انتهای خیابانهای خلج و شهید دایی قرار دارد. این محله از یکسو با ارتفاعات خلج و اراضی باغی و صنعتی و از سوی دیگر با محلههای قائم، محله سیدی و محله بهارستان احاطه شده است. معابر این محله شامل خیابان قائم، سبحان، شهید ناظر، شهید ریاضی و خلج است.