Gershom Scholem wrote a good article about this, available here. The origin of the star is as a magical symbol, and it can be seen in amulets such as those written by R. Yonatan Eybeschuetz, for example, but long before as well, and not specifically in Jewish sources. According to Scholem, "The prime motive behind the wide diffusion of the sign in the 19th century was the desire to imitate Christianity. The Jews looked for a striking and simple sign which would 'symbolize' Judaism in the same way as the cross symbolizes Christianity" (Scholem, Kabbalah, 367-68).
Rav Moshe Feinstein, in a teshuva about a whether there is a problem in having a parochet with a Magen David, says that there is no problem, even though the Magen David has no source, because it has been used by Jews for hundreds of years (before its adoption by the Zionist movement):
שו"ת אגרות משה אורח חיים חלק ג סימן טו: בדבר הפרוכת שיש עליו צורת מגן דוד אם יש בזה איזה חשש, הנה כפי שידוע זה מאות בשנים שעשו ציור מגן דוד על פרכות ועל מעילים ומטפחות ולא היה מי שיערער על זה, ואף שאין לנו מקור צורת המגן דוד אין בזה שום קפידא, וגם יש בזה ענין להזכיר שהשי"ת מלך למעלה ולמטה ולכל ד' רוחות השמים, ושייכות שם דוד לא ידוע, ואולי הוא סימן לדוד שבטח במלחמותיו על השי"ת שהוא מלך למעלה ולמטה ובכל רוחות השמים שלכן לא היה ירא ממלכי בשר ודם ומחיילותיהם כציוי התורה. אבל בכל אופן אף אם הוא בלא טעם איני רואה בדבר שעשו כן זה מאות בשנים קודם שהיו כת הציונים בעולם כלל ולא היו מינים וכופרים בבתי כנסיות כלל שיהיה בזה חשש איסור ואף לא משום מעשה לא טוב. ורשאין להניחן על כלי הקדש ואין צורך לקורען משם. ומה שכתבו גם תיבת ציון לא מתייחד זה להכת ציונים ולא מחלוקת טוב להסיר אותיות אלו כי צורת המגן דוד שעשו מכבר על כלי הקדש היה בלא תיבת ציון, אבל ענין איסור ליכא בזה כלל. ומש"כ בספר אוצר דינים ומנהגים שאסור לעשות ציור וכל דמות לאות אמונה אין לזה שום מקור ולא שום טעם לחלוק בזה על דורות שלפנינו שהניחו לעשות זה. והנני ידידו מוקירו, משה פיינשטיין.