Безымянный переулок, берущий начало от улицы Восстания и проходящий до Парадной улицы, появился в XVIII веке и застраивался в основном доходными домами, первоначально он был короче более чем на треть и упирался в улицу Радищева, продлили его только в 1825 году.

Нумерация в переулке ведется от улицы Восстания. Свое первое наименование – Госпитальный – переулок получил в 1798 году в честь располагавшегося на нем госпиталя Преображенского полка. В этот же период к нему применялись варианты названия: Гофшпитальный, Гошпитальный, Преображенская госпитальная улица, Преображенский гошпитальный переулок. В 1858 году он получает новое имя. Теперь его название связано с городом Вильнюсом – административным центром Виленской губернии. Переименование произошло после реформы западных губерний, давшей новые наименования также и Ковенскому, Митавскому и Гродненскому переулкам. Революция 1917 года, ставшая причиной множества переименований, в том числе и самого города на Неве, не оставила без внимания и скромный Виленский переулок. В 1922 году он был повышен до звания улицы Красной Связи, в честь располагавшихся здесь военных связистов.

Историческое название – Виленский – переулок вновь получил в 1998 году на волне всеобщего возвращения дореволюционных наименований. Так перипетии истории нашли свое отражение в судьбе небольшого переулка между улицей Восстания и Парадной улицей.