Первое поселение существовало на месте Василькова ещё в глубокой древности. В 988 по приказу Владимира Великого была построена крепость для защиты Киева с юга от набегов кочевников. Название крепости было дано по христианскому имени Владимира и в первоначальном варианте было Васильев. Была построена деревянная церковь (разрушена монголами в 1240—1241 гг.). Была сеть путей (включая водный по реке Стугне), которая соединяла Русь с Европой. Своё современное название город получил в 1157 г., когда перешёл под власть Василька Юрьевича, сына Юрия Долгорукого.

В 1796 Васильков обрёл статус города. В 1826 году стал центром Восстания Черниговского полка.

Исторические памятники: Змиевы валы, собор Антония и Феодосия (18 век), Никольская церковь (19 век).

На северной окраине города расположен аэродром, на котором в советский период размещался 146 Гвардейский истребительный авиационный полк в/ч 23234, вооруженный 41 истребителем МиГ-25ПД. В период независимости Украины полк был расформирован, на его основе было создано авиационное звено из 10 самолётов Миг-29 для прикрытия Киева с южного направления. Большая часть аэродрома и прилегающей территории передана Национальному авиационному университету для размещения гражданских самолетов, на которых проводится обучение студентов и лицеистов.