Das Dorf liegt im südlichen Westfalen und gehört zu dem ältesten auf Eisengewinnung basierenden geschlossenen Wirtschaftsgebiet Deutschlands, dem Siegerland. Seit dem 16. Jahrhundert erzählt die Legende, dass in der Nähe von Wilnsdorf der sagenumwobene Schmied "Wieland" gelebt und gearbeitet haben soll. Deshalb trug Wilnsdorf in alter Zeit auch den Namen "Wielandisdorf".

Vom Ende des 12. bis zur Mitte des 17. Jahrhunderts standen Burg und Schloss der Ritter von Kolbe in Wilnsdorf. Deren Herrschaftsbereich als Vögte der Herren von Nassau-Siegen umfasste ursprünglich große Teile des Siegerlandes.

In der Zeit der napoleonischen Herrschaft gehörte Wilnsdorf zum Großherzogtum Berg (Kanton Siegen).

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden die Gemeinden Eisern, Nieder- und Oberdielfen, Obersdorf-Rödgen, Rinsdorf, Wilgersdorf und Wilnsdorf zur Bürgermeisterei bzw. zu dem späteren preußischen "Amt Wilnsdorf" zusammengefasst. Ende des 19. Jahrhunderts kam noch die Gemeinde Wilden, die bis dato zum Amt Burbach gehörte, hinzu.

Der Bergbau war jahrhundertelang der Haupterwerbszweig der hiesigen Bevölkerung, und auch Eisenschmelzhütten wurden bei Eisern und Wilden betrieben. Die aus Kleingruben entstandenen damaligen Verbundgruben "Eisernhardter Tiefbau" bei Eisern, "Grimberg" bei Niederdielfen, "Ameise" bei Obersdorf, "Bautenberg" und "Landeskrone" bei Wilden, "Ratzenscheid" bei Wilnsdorf und "Neue Hoffnung" bei Wilgersdorf waren für das Amtsgebiet von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung. Im übrigen wurde die Silbergrube "Ratzenscheid" bereits im Jahr 1298 erstmals urkundlich erwähnt. Es dauerte bis 1957, ehe die Lichter in den letzten Eisenerzgruben von Wilnsdorf erloschen.

Neben dem Bergbau nahmen auch Land- und Haubergswirtschaft in Wilnsdorf eine wichtige Stellung ein. Bedingt durch den allgemeinen Strukturwandel hat die Zahl derer, die in der Landwirtschaft tätig sind, seit 1950 deutlich abgenommen. Gleichwohl gibt es in der Gemeinde Wilnsdorf auch heute noch mehrere Vollerwerbslandwirte und daneben zahlreiche Bürgerinnen und Bürger, die Landwirtschaft als Nebenerwerb betreiben.

Aufgrund eines Landesgesetzes wurde zum 01.01.1969 aus 11 bis dato selbständigen Gemeinden die Gemeinde Wilnsdorf gebildet.