Det tog Kenya 140 turneringar att bryta sin anka och de är bara den andra afrikanska nationen efter Sydafrika för att vinna en World Series ben.
Kenyas president Uhuru Kenyatta sa på Twitter: "Kom med och gratulera Kenya Sevens Rugby Team till deras anmärkningsvärda seger."
Rugby Sevens kommer att vara med för första gången i sommars OS i Rio.
Kenya, som har kvalificerat sig för OS i mäns och kvinnors evenemang, öppnade upp en 20-0-0 halvtid ledning över favoriterna med två av sina fyra försök från Collins Injera.
Fiji, coachad av före detta England Sevens coach Ben Ryan, kort rallied efter pausen, men Kenya höll fast och gjorde två ytterligare försök att försegla en övertygande seger.
Kenya har skjutit upp till sjunde i ställningarna efter sin 22-punkts drag i Singapore, med Fiji utökar sin ledning på toppen till åtta punkter över Sydafrika med två rundor kvar i Frankrike och England.
Sydafrika, som slogs snävt av Fiji i halvlek, slutade trea efter att ha slagit Argentina 28-0.
Samoa landade den andra nivå Plate titel efter att ha orsakat en annan upprörd i slå Nya Zeeland, Skottland kantade USA att landa Bowl och Ryssland krossade Wales för att vinna Shield.
Har du lagt till de nya Top Story varningar i BBC Sport app? Helt enkelt gå till menyn i appen - och glöm inte att du också kan lägga till varningar för din rugby facket lag, cricket poäng, fotboll med mera.
Kenya chockade Fiji 30-7 i finalen av Singapore Rugby Sevens att göra anspråk på sin första World Series titel.