Dworzec Wileński, nazywany pierwotnie Petersburskim, powstał w 1863 roku jako stacja początkowa Kolei Warszawsko-Petersburskiej, czyli linii kolejowej z Warszawy do Petersburga (przez Wilno). Projektantem dworca był absolwent cesarskiej Akademii Sztuk Pięknych w Petersburgu, Narcyz Zborzewski. Pierwszy gmach dworca zlokalizowany był bardziej na północ w stosunku do dzisiejszego, a wchodziło się do niego od strony ulicy Wileńskiej.
W 1915 r. wycofujący się z Pragi Rosjanie wysadzili budynek dworca w powietrze, a na jego miejscu wybudowano w latach 1927-1928 istniejący do dziś gmach Dyrekcji Polskich Kolei Państwowych, obecnie siedziba spółki PKP Polskie Linie Kolejowe. Po starym dworcu, zostały do dziś tylko ruiny parowozowni z drugiej połowy XIX wieku, u zbiegu alei Solidarności i Kosmowskiej. Funkcje dworcowe przejęły prowizoryczne budynki przy Targowej (lata 1915-1947).
Z powodu znacznego ograniczenia odjazdów pociągów do Petersburga (nazywanego już Leningradem), dworzec zaczął być nazywany Wileńskim.
Ciasny budynek dworca przetrwał wiele lat, a swój żywot skończył w latach 50. XX wieku. Wtedy właśnie zaadaptowano na dworzec dawne budynki magazynowe znajdujące się po drugiej stronie torów kolejowych od strony ulicy Białostockiej. W tej formie dworzec-barak funkcjonował do 2000 roku, kiedy to zaczęła się budowa centrum handlowego, którego integralnym elementem miał stać się nowy dworzec. Inwestycja ukończona została w kwietniu 2002 .
Jesteśmy w Warszawie
Maria Kuncewiczowa, 1938 rok
Na dworcach Wschodnim i Wileńskim lądują ludzie powolni. Przez okna osobowych pociągów spuszczają na ziemię toboły w siennikach, taszczą kosze za urwane ucha, wynoszą – stękając – przerażone dzieci. Sami niezbyt odważnie się czują. Kobiety zerkają w lustra: jakże to szal spod Kobrynia, kapelusz z Łucka wyda się w Warszawie. Mężczyźni ustawiają marsy na czołach: nie takie zasadzki widywali w życiu. Jednak łuna, bijąca od miasta, bliski już wrzask taksówek i tramwajów nie dodaje otuchy, przybysze stoją w miejscu: posada niepewna – zawsze się nadąży do złego.
