Najstarsze obecnie udokumentowane ślady pobytu człowieka w tym miejscu datowane są na epokę brązu (ok. 1800/1700-750 p.n.e.) Z tego czasu pochodzi siekierka brązowa znaleziona przypadkowo w czasie karczowania.
Wieś Wilanowo pojawia się w źródłach pisanych w XVI wieku. Leżała ona wówczas w ziemi brzeskiej, przy granicy z ziemią mielnicką. Pierwotnie jej nazwa brzmiała Welenowo lub też Welinowo. Obecną formę przekazy pisane znają dopiero od XVIII wieku.
W XVI w. Welenowo było w posiadaniu Stanisława Krupickiego. Jego rodzina była właścicielem wsi do 1772 r. Po nich nabył je Paweł Czyż, wymieniany jeszcze w 1806 r.
W 1527 r. Mikołaj Skirwin Krupicki ufundował w Welenowie, w miejscu zwanym Siemieniec, kościół pw. Podwyższenia Krzyża Świętego. Przy świątyni istniało bractwo Nawiedzenia NMP. W 1744 r. kanonik łucki, proboszcz wysocki i wilanowski ks. Ignacy Buchowiecki doprowadził do wzniesienia nowego kościoła, ponieważ stary był zrujnowany. Parafię zlikwidowano w 1867 r., po powstaniu styczniowym. Kościół przeniesiono do Telatycz. Po odzyskaniu budynku, w 1922 r. z materiału zbudowano plebanię w Tokarach. W wyniku III zaboru Wilanowo znalazło się w tzw. Prusach Nowowschodnich, a po traktacie w Tylży w 1807 r. wcielono je do imperium rosyjskiego jako część obwodu białostockiego. W okresie międzywojennym miejscowość należała do gminy Wysokie Litewskie, pow. Brześć nad Bugiem, woj. poleskie. W 1921 r. mieszkało tu 310 osób (272 prawosławnych, 28 katolików oraz 10 wyznawców judaizmu). Obecnie Wilanowo jest siedzibą sołectwa.
