Po raz pierwszy Welichow został wymieniony w 1304 r. jako klucz dóbr biskupich. Miasto lokowano na prawie magdeburskim w 1429 r. staraniem Stanisława Ciołka. Początkowo jako Ciołkowo, by krótce wrócić do przed lokacyjnej nazwy Wielichowo.
Od II rozbioru Polski w 1793 r. miasto przeszło pod pruskie panowanie. Przez krótki okres funkcjonowało w granicach Księstwa Warszawskiego (1807-1815). Aż do wybuchu Powstania Wielkopolskiego (1918-1919) pozostawało pod zaborem pruskim. Wartym odnotowania jest fakt, iż podczas patriotycznego zrywu w walce o niepodległość mieszkańcy miasta licznie zgłosili się w powstańcze szeregi, walcząc mężnie o Rakoniewice, Wolsztyn i Kargowę. W odwecie za poświęcenie hitlerowcy dokonywali tutaj masowych wywózek mieszkańców do Generalnego Gubernatorstwa i obozów koncentracyjnych. Wielichowo zostało wyzwolone 25 stycznia 1945 r. przez żołnierzy radzieckich.