Wileńska to jedna z nielicznych ulic miasta, na której zachował się klimat dawnej Warszawy. Przeprowadzona około 1865 roku, biegła wzdłuż linii kolejowej wiodącej do Petersburga i Wilna, stąd pochodzi jej nazwa.
Wybudowana z rozmachem ulica, była jedną z głównych ulic warszawskiej Pragi. Od samego początku wjeżdżała na nią kolejka konna łącząca najbliższe ulice i dworce kolejowe na Pradze. W 1909 r. pojawił się tramwaj elektryczny, który w następnych latach dotarł do najdalszych dzielnic wschodniej Warszawy.
Od początku, ulica zamieszkiwana była przeważnie przez biednych robotników i urzędników niższej kategorii. Dopiero pod koniec XIX wieku, po nieparzystej stronie ulicy wybudowano kamienice mieszkalne. W parterach okazałych domów znajdowały się sklepy, a funkcjonujący obok Dworzec Petersburski nadawał ulicy wielkomiejski charakter. W 1915 r. wycofujący się Rosjanie spalili dworzec. Wybudowano nowy, jednak i on spłonął w pierwszym roku wojny. W 1930 r. powstał w tym miejscu gmach Warszawskiej Dyrekcji Kolei, w którym, po zakończeniu działań wojennych, mieścił się Rząd Rzeczpospolitej Polskiej.
Ulica Wileńska kryje w sobie wiele tajemnic. Pod numerem 11 mieścił się w XIX wieku posterunek policji carskiej, wysadzony w powietrze w 1905 r. przez bojownika PPS Stefana Okrzeję. W 1942 r., w podwórku przy Wileńskiej 5, zastrzelono niemieckiego agenta. Podczas akcji Gestapo, aresztowano zamachowca i małżeństwo ukrywające Żydów. Wszyscy zginęli. Ku ich pamięci postawiono w tym miejscu jedną z najpiękniejszych praskich kapliczek.
Dziś, ponad 140 lat później, ulica Wileńska decyzją władz miasta została włączona do planu rewitalizacji dzielnicy. Neogotyckie fasady i secesyjne kamienice w przyszłości mają być jedną z wielu praskich atrakcji, a sama ulica aleją spacerową.