Шлях да стварэння музея ў Вілейцы быў працяглым: яшчэ ў 1939 г. М. Танк, які ў той час працаваў літаратурным супрацоўнікам газеты “Вілейская праўда”, адзначаў неабходнасць занатаваць для наступных пакаленняў знамянальныя даты, яркія падзеі, славутыя імёны мінулага і сучаснасці. У 1940 г. на стварэнне музея ў Вілейцы былі выдзелены грашовыя сродкі. Давесці справу да лагічнага завяршэння не дазволіла вайна. Толькі праз сорак з лішнім гадоў гэтая задума здзейснілася: згодна з Пастановай ЦК КПБ ад 30 ліпеня 1982 г. быў заснаваны Вілейскі гісторыка-краязнаўчы музей. 7 мая 1985 г. музей гасцінна запрасіў да сябе першых наведвальнікаў. Сваю сучасную назву Вілейскі краязнаўчы музей атрымаў 1 студзеня 2005 г. З пачатку дзейнасці кipaўнікамі гэтай установы з’яўляліся: Шымакоўская Крысціна Браніславаўна (1983–1984 гг.), Яфімава Наталля Аляксееўна (1985–1991 гг.), Ігнатовіч Яугеній Антонавіч (1992–1998 гг.), Лапко Валянціна Аляксееўна (1999–2007 гг.). З 2008 г. Вілейскім краязнаўчым музеем кіруе Сяргей Мікалаевіч Ганчар.
Музей размясціўся ў будынку, які з’яўляецца помнікам грамадзянскай архітэктуры пачатку XX ст. На пачатак 2012 г. музейны фонд налічваў 24092 адзінкі захоўвання. Экспазіцыя краязнаўчага музея пабудавана па тэматыка-калекцыйным метадзе i ўключае раздзелы: “Час”, “Вытокі”, “Вілія”, “Народныя рамёствы i промыслы Вілейшчыны”, “Хата”, “Вайна”, “Пакуты”, “Вілейка”, “Канстанінн Тышкевіч i яго экспедыцыя па Bіліі”. Taкi спосаб паказу дазваляе час ад часу ўносіць змены ў экспазіцыю, прадстаўляць экспанаты з розных бакоў.
Наведвальнікі краязнаўчага музея могуць прасачыць гістарычныя i культурныя змены, якія абываліся на Вілейшчыне ад старажытных часоў да другой паловы XX ст. Да самых старажытных экспанатаў адносяцца матэрыялы археалагічных раскопак паселішчаў V–IV тысячагоддзяў да н.э. i курганных могільнікаў I тысячагоддзя н.э.: скарб крамянёвых нажоў эпохі неаліту, скроневыя кольцы і іншыя жаночыя ўпрыгожанні Х–ХІІ стст. Сёння ў музеі можна ўбачыць манеты з Касцяневіцкага манетнага скарбу XVII ст., падзорную трубу i чыгуннае ядро часоў Вайны 1812 г., нагрудны знак памочніка вілейскага гарадскога старасты 1892 г., калекцыю дакументаў з царкоўных apxiваў XVIII–XX стст.
Раздзелы “Хата”, “Народныя рамёствы i промыслы Вілейшчыны” знаёмяць наведвальнікаў з прыладамі працы і побыту беларускіх сялян ХІХ – пачатку ХХ ст., мэбляй ручной работы пачатку ХХ ст., калекцыяй самавараў, вырабамі ганчарства, ткацтва, пляцення і вышыўкі.
У фондах Вілейскага краязнаўчага музея захоўваюцца дакументы і фотаздымкі, якія расказваюць пра гісторыю горада і раёна, удзел ураджэнцаў і жыхароў Вілейшчыны ў падзеях кастрычніка 1917 г. і грамадзянскай вайны 1918–1920 гг.
У калекцыі, прысвечанай перыяду Вялікай Айчыннай вайны, прадстаўлены шэраг цікавых экспанатаў: сшытак святара Рэчкаўскай царквы з запісам аб пахаванні ў жніўні 1941 г.пяцярых чырвонаармейцаў, так званы “панцыр” – дэталь амуніцыі байца штурмавой інжынерна-сапёрнай брыгады Чырвонай Арміі ўзору 1943 г., клішэ газеты “Партизанская правда” 1944 г., рукапісная кніга вілейскага ваенкамата са звесткамі аб мабілізацыі 1944 г., франтавыя лісты 1944–1945 гг. Шэраг экспанатаў распавядае пра вызваленне Вілейшчыны ад нямецка-фашысцкіх захопнікаў, у т.л. пра 35-ю гвардзейскую танкавую брыгаду, што вызваляла Вілейку ў 1944 г.
У экспазіцыі размешчаны творы мастака Івана Занкавіча, майстра саломапляцення Пятра Гатоўкі, майстра разьбы па дрэве Уладзіміра Субача. Размешчаны матэрыялы, прысвечаныя ўраджэнцам раёна – мастаку Н. Сілівановічу, паэтэсе Г. Новік, Героям Савецкага Саюза – К.М. Зубовічу, У.С. Лаўрыновічу, Героям Сацыялістычнай Працы – М.І. Касяк, Я.Ф. Мірановічу.
У 1997 г. у асобным будынку пачала дзейнічаць выставачная зала імя Нікадзіма Сілівановіча (1834–1919), акадэміка жывапісу імператарскай Акадэміі мастацтваў у Санкт-Пецярбургу, ураджэнца Вілейшчыны. Амаль кожны месяц тут ладзяцца выстаўкі работ мастакоў і народных майстроў Вілейскага краю, выстаўкі з фондаў іншых музеяў. У выставачнай зале экспануецца копія карціны Нікадзіма Сілівановіча “Салдат з хлопчыкам” (1866), арыгінал якой захоўваецца ў фондах Нацыянальнага мастацкага музея Рэспублікі Беларусь.
Сталі традыцыйнымі музейныя праекты “Гістарычныя вандроўнічкі”, “Горка!” па-беларуску”. Праект “Гістарычныя вандроўнічкі” праходзіць у выглядзе заняткаў-гульняў для выхаванцаў дзіцячых садкоў i вучняў пачатковай школы, заняткаў-лекцый для вучняў старэйшых класаў. Папулярнасцю карыстаецца абрад традыцыйнага беларускага вяселля “Горка!” па-беларуску”: пад гукі старажытных песень адбываюцца магічныя і рытуальныя вясельныя дзеянні, якія прадказваюць маладым шчаслівую i багатую будучыню, забяспечваюць блаславенне продкаў, ладзяцца вясельныя гульні i гаданні. У лістападзе 2012 г. пад назвай “АРТ-Вілейка” быў распачаты новы праект краязнаўчага музея – цыкл лекцый, прысвечаных розным накірункам развіцця сучаснага мастацтва: жывапісу, фатаграфіі, мультыплікацыі, вэб-дызайну, перфомансу, гарадской скульптуры.
Вілейскі краязнаўчы музей актыўна супрацоўнічае з музеямі і ўстановамі культуры Беларусі і замежжа, мастакамі, журналістамі. У год музей наведваюць больш за 20 тысяч чалавек, праводзіцца больш за 300 экскурсій (у т.л. па Вілейцы i турыстычных маршрутах Вілейскага раёна), ладзіцца каля 30 масавых мерапрыемстваў. Супрацоўнікі музея заўсёды ў пошуку новых формаў і напрамкаў работы: Вілейскі краязнаўчы музей арганізуе навукова-практычныя канферэнцыі міжнароднага ўзроўню, выступае ініцыятарам адкрыцця помнікаў знакамітым землякам, праводзіць сустрэчы жыхароў горада з мастакамі і паэтамі, музычныя вечары.
Матэрыял падрыхтаваны ў 2012 г. Вілейскай цэнтральнай раённай бібліятэкай.