La première mention de Vileïka remonte à l'année 1460. Elle devient russe après la deuxième partition de la Pologne en 1793 et un centre de district du gouvernement de Wilna. Après la guerre russo-polonaise de 1920, la ville redevient polonaise et le centre du district de Wilejka, dans la voïvodie de Wilno (aujourd'hui Vilnius en Lituanie). En , après la signature du pacte Molotov-Ribbentrop, elle est occupée par l'Armée rouge puis annexée à l'Union soviétique. La ville devient alors le centre du raïon de Vileïka, en République socialiste soviétique de Biélorussie. Après l'invasion de l'Union soviétique par l'Allemagne nazie, plusieurs centaines de personnes, principalement des prisonniers de guerre polonais blessés et malades, sont exécutés par les troupes soviétiques, avant leur départ, le . La ville est occupée par l'Allemagne nazie du au . Au cours de l'occupation, l'armée allemande tue un total de habitants juifs et détruit entièrement Vileïka.