Vela Luka je vlastně nejstarším obydleným místem na ostrově Korčula, a to od neolitu do doby bronzové, jak o tom svědčí archeologické nálezy v jeskyni Vela spilja (jeskyně vysoko nad městem, ve svahu vrchu Pinski rat; je volně přístupná, příjezd možný autem až ke vchodu). Nálezy z jeskyně jsou vystaveny v Kulturním středisku (Centar za kulturu) ve Vela Luce.
Město se však jako novodobá osada začalo vyvíjet až koncem 18. stol. V posledních letech se Vela Luka rozrůstá velmi značně.