Gegründet wurde Wilnjansk im Jahre 1840 unter dem Namen Sofijewka. Großen Aufschwung erhielt der Ort durch den Bau der Bahnstrecke Sewastopol–Charkiw, durch die er 1873 einen Bahnhof an dieser Strecke erhielt (südöstlich gelegen) und sich das Ortszentrum dann hierher verlagerte
Die erste Umbenennung erfolgte 1935. Das Dorf bekam den Namen Krasnoarmijske (Красноармійське), am 15. August 1944 wurde es dann ukrainisch korrekt in Tscherwonoarmijske (Червоноармійське) umbenannt[2].
1966 schließlich wurde das Dorf in den Status einer Stadt erhoben und erhielt den heutigen Namen Wilnjansk.
Der Ort war vom 6. Oktober 1941 bis zum 21. September 1943 von Truppen der deutschen Wehrmacht besetzt.
Verwaltungsgliederung
Am 12. Juni 2020 wurde die Stadt zum Zentrum der neugegründeten Stadtgemeinde Wilnjansk (Вільнянська міська громада/Wilnjanska miska hromada). Zu dieser zählen auch die 15 in der untenstehenden Tabelle aufgelisteten Dörfer[3], bis dahin bildete sie zusammen mit dem Dorf Smorodyne die gleichnamige Stadtratsgemeinde Wilnjansk (Вільнянська міська рада/Wilnjanska miska rada) im Zentrum des Rajons Wilnjansk.
Am 17. Juli 2020 kam es im Zuge einer großen Rajonsreform zum Anschluss des Rajonsgebietes an den Rajon Saporischschja[4].
Folgende Orte sind neben dem Hauptort Wilnjansk Teil der Gemeinde: