В 1510 году здесь основан католический приход, в первой половине XVI века поселение принадлежало роду Сурвилов, от которых и получило название. Во второй половине XVI века Сурвилишками владели представители рода Гайко (Гайковские), на их средства был возведён деревянный костёл Пресвятой Троицы. Согласно административно-территориальной реформе середины XVI века поселение вошло в состав Ошмянского повета Виленского воеводства. В XVII—XVIII веках многократно меняло владельцев. В результате третьего раздела Речи Посполитой (1795) деревня оказались в составе Российской империи, в Ошмянском уезде. С 1840 года — имение рода Поплавских, которые на протяжении XIX века выстроили в Сурвилишках усадьбу. В 1880 году к костёлу Святой Троицы была пристроена каменная звонница. В 1905 году село насчитывало 40 жителей. В 1921—1939 годах Сурвилишки были в составе межвоенной Польской Республики. В 1939 году Сурвилишки вошли в состав БССР, с 26 июня 1941 года по 8 июля 1944 года были под фашистской оккупацией. Деревянный храм Пресвятой Троицы, памятник архитектуры XVI века сгорел в конце XX века, от него остались лишь руины звонницы. В 1992 году был построен новый католический храм, он также горел в 2003 году, но был восстановлен.