Hegensdorf liegt an der Nahtstelle zwischen dem Sauerland und der Paderborner Hochfläche am rechten Ufer des Flüsschens Afte. Der Ort hat die Form eines langgezogenen Haufendorfes. Die Gemarkung ist fünfzehn Quadratkilometer groß und es gibt Höhenunterschiede zwischen 225 und 400 Metern über dem Meeresspiegel. Zwei dicke Kalkschichten im Untergrund lassen auf eine große Meeresüberlagerung im Zeitalter des Cenoman und Turon schließen. Versteinerte Ammoniten und Seeigel in Steinbrüchen und auf den Äckern sind stumme Zeitzeugen der hiesigen Erdgeschichte.
Hegensdorf ist eines der ältesten Dörfer im Stadtgebiet Büren. Die erste urkundliche Erwähnung datiert aus dem Jahre 975. Damals hieß das Dorf noch Redenesthorpe. Da das Kloster Corvey hier Besitztümer hatte, wird vermutet, dass die Gründung des Ortes auf eben dieses Kloster zurückgeht.
Die Kirche wird erstmals 1353 erwähnt. Der Name „St. Vitus“ lässt jedoch darauf schließen, dass sie schon wesentlich früher bestanden hat. Bei Renovierungsarbeiten im Jahre 1998 fand man in der Kirche Fundamente einer romanischen Urkirche, die vermutlich schon im Jahre 1000 bestanden hat.
Die Bewohner verehren seit über 750 Jahren ununterbrochen ein heiliges Kreuz. Der Legende, sowie alten Aufzeichnungen nach, wurde es durch drei Mädchen beim Kräutersammeln im Wald gefunden und war in der Vergangenheit durch viele Wunder und Gebetserhörungen berühmt.
Hegensdorf überlebte die Wirren des Mittelalters, während benachbarte Siedlungen wie Niederandepen und Scharboken wüst fielen. Das Dorf gehörte in den früheren Jahrhunderten zur Herrschaft Büren. Das benachbarte Keddinghausen war früher eine selbstständige Gemeinde und hat eine eigene geschichtliche Vergangenheit. Im Jahre 1939 wurde es ein Ortsteil von Hegensdorf.
In den vergangenen 250 Jahren verdoppelte sich die Bevölkerung auf rund 950 Einwohner. Zahlreiche Arbeitsplätze gibt es im Bau- und Dienstleistungsgewerbe. Im Ortskern befindet sich eine Gaststätte. Von den einst zahlreichen landwirtschaftlichen Betrieben existieren nur noch wenige, die im Vollerwerb geführt werden. Sie sind auf Rindvieh- und Schweinehaltung spezialisiert und haben zum größten Teil die enge Dorflage verlassen und am Dorfrand oder in der Feldflur ihren neuen Standort gefunden.
Zwischen 1960 und 1992 gab es in der Hegensdorfer Gemarkung die Kaserne Stöckerbusch. Sie wurde auch „Kwartier Cortemark“ genannt. Seit 1994 befindet sich an diesem Standort eine Abschiebehafteinrichtung.
Hegensdorf hat seit 1975 einen zweigruppigen Kindergarten, sowie ein hervorragend ausgestattetes Dorfzentrum mit Gemeindehalle, Sportplatz und Vereinsräumen. Für die zukünftige Entwicklung gibt es in ausreichendem Maße Baugrundstücke auf dem Hundsberg.
Zahlreiche Vereine und Gruppierungen gestalten das gesellschaftliche und kulturelle Leben im Dorf.