Վանաձորի տեղում եղած բնակավայրի պատմությունը սկսվում է հազարամյակների խորքից: Բայց, թվում է՝դարերը այստեղ ոչ մի հետք չեն թողել: Հնում եղած թաղամասը, որի շուրջ ձևավորվել է քաղաքը, գոյություն չունի:
Հնագետների երկարամյա աշխատանքն ապացուցեց, որ Տաշիր-Ձորագետի շրջանը և հատկապես Վանաձոր քաղաքի տարածքը հարուստ են մեծ ու փոքր հնագիտական հուշարձաններով («Թագավորանիստ», «Մաշտոցի բլուր», «Քոսի ճոթեր»):
Բրոնզե դարի և վաղ երկաթի դարաշրջանի (մ.թ.ա. երրորդ հազարամյակ) դամբարաններ են հայտնաբերվել Դիմաց թաղամասում: Այստեղ ծաղկում է ապրել խեցեգործական արվեստը: Տեղական արտադրության մետաղե, բրոնզե, իսկ հետագայում նաև երկաթե իրերի գտածոները ապացուցում են, որ այստեղ զարգացում է ապրել նաև մետաղագործությունը:
Միջնադարյան Ղարաքիլիսա (Վանաձորի նախկին անունը Կիրովական էր, իսկ քաղաքի հին անունը՝ Ղարաքիլիսա) բնակավայրի մասին տեղեկություններ չեն պահպանվել: Միակ հետքը Վանաձորի կիրճում գտնվող Պապանի գյուղն է:
Նրանից ոչ հեռու այսօր էլ կարելի է տեսնել միջնադարյան եկեղեցու ավերակները: Գուգարքի հետ միասին Վանաձորի տարածքում գտնվող բնակավայրը մ.թ.ա. II դարում եղել է Մեծ Հայքի, իսկ մ.թ. X դարում՝ Կյուրիկյան թագավորության կազմի մեջ: Ենթադրվում է, որ Ղարաքիլիսա (Սև եկեղեցի) անունը թաթարական է, տրվել է XIII դարի սկզբներին Վանաձորի հյուսիսային բլրի վրա գտնվող սև քարից կառուցված եկեղեցու անունով:
1801թ. Վրաստանի հետ Ռուսաստանին է անցնում նաև Լոռին, և Ղարաքիլիսան դառնում է սահմանային զորակայան:
1849 թվականից Ղարաքիլիսան Երևանի նահանգի մեջ էր:
1870 թվականից Դիլիջան-Ղարաքիլիսա-Ալեքսանդրապոլ ճանապարհի, իսկ 1899 թվականից` Թիֆլիս-Ղարաքիլիսա-Ալեքսանդրապոլ երկաթուղու, կայարանի, փոստատան և իջևանատների կառուցումը նպաստեց գյուղաքաղաքի ձևավորմանն ու զարգացմանը:
