המסמך הכתוב הראשון המזכיר את עתודות המלח בווייליצ'קה הוא כתב זכויות של הדוכס קז'ימייז' הראשון מ-1044 המכנה אותן בשם הלטיני "Magnum Sal" ("המלח הגדול"). מסמך אחר מ-1105 מעיד כי מלח מסוגים שונים הופק במקום כבר בתקופתו של המלך בולסלאב הראשון (מלך מ-992 עד 1025). בתחילה הופק המלח ממעיינות מלוחים בדרך של חימום מימיהם ואיודם, ובשלב מאוחר יותר, ככל הנראה לאחר שהבארות המלוחות נחפרו לעומק והתגלו מחצבי המלח, החלה כרייתם.

למלח נודעה חשיבות ראשונה במעלה בימי הביניים, והוא היה שקול למטבע עובר לסוחר. במאה ה-14 היו מכרות מלח אחראים ליותר מ-30% מהכנסות המדינה. ההכנסות מכריית המלח ממכרות וייליצ'קה שימשו בין היתר למימון הקמתה של האוניברסיטה היגלונית בקרקוב, ובהמשך הבטיחו את המשך פעולתה.

בשנת 1368 קבע המלך קז'ימייז' השלישי ("הגדול") את עקרונות פעולתו של המכרה במסמך (Statut Kazimierzowski - "חוק קז'ימייז'") המפרט את זכויותיהם וחובותיהם של עובדיו, את ניהול היומנים וההתחשבנות עם אוצר המדינה לו היה המכרה שייך וכן את תמחור המלח. במאה ה-15 החלו סוסים להפעיל את מנגנון שינוע המלח אל פני הקרקע, שעד אז הופעל על ידי פועלי המכרה, דבר שהגדיל את הספק הכרייה והעלה את הרווחים. במחצית השנייה של המאה שימשו רווחים אלה גם לשיפוצה ולהרחבתה של טירת ואוול בקרקוב. במאה ה-16 היה המכרה למיזם המסחרי הגדול באירופה, ונוסף על צוות העובדים שעסק בכרייה עצמה, הועסקו בו גם נגרים, יצרני חביות, חרשים, נהגי עגלות, סייסים, ואפילו רופא ועובדי מטבח.

עם חלוקתה הראשונה של פולין ב-1772, עבר האזור לשליטת האוסטרים, אשר שיפרו את שיטות הכרייה וההובלה. קו רכבת נסלל מווייליצ'קה לקרקוב, הוקמה תחנת כוח בסמוך למכרה, נבנתה מעלית קיטור, והכרייה הידנית הוחלפה בשיטות פנאומטיות. ב-1826 החלה תיירות מרפא להתפתח במרחצאות המלח בעיירה, אך זו נפסקה לאחר כשלושים שנה וחודשה שוב רק ב-1958.

במלחמת העולם השנייה הועברו כמה אלפי יהודים ממחנות הכפייה בפלאשוב ובמיילץ למכרה לעבוד במפעל תחמושת תת-קרקעי שהקימו הגרמנים. עם זאת, הייצור מעולם לא התחיל עקב התקרבות ההתקפה הסובייטית, היהודים הועברו למפעלים בצ'כיה ובאוסטריה וחלק מהמכונות והציוד פורק, ונשלח לליבנאו שבהרי הסודטים. חלק מהציוד הוחזר למכרות לאחר המלחמה, בסתיו 1945.[1].

בשנות הארבעים והחמישים של המאה ה-20 החלה כרייה מוגברת של מלח במכרות, דבר שגרם לפגיעה באיכויות התיירותיות שלו ולהרס חלק מהמוצגים לאורך הנתיב התיירותי. רק לקראת סוף שנות החמישים נבלמה מגמה זו כאשר הרשויות החליטו להילחם בתופעה ונקטו צעדים ראשונים להגנה על אוצרות המכרות.

עם זאת, ב-1992 הוצף חלק מהמכרות כתוצאה מכריית יתר, דבר שהבהיר שעל מנת למנוע פגיעה נוספת באתר, על ההפקה המסחרית של מלח במקום להיפסק. הכרייה היזומה במכרות אכן הופסקה ברובה, וההפקה נמשכת בעיקר ממי מלח הזורמים אל חלל המכרות ונשאבים מהם במסגרת פעולות התחזוקה הרגילות.