Byggeriet af Willowbrook Mall begyndte i 1966 med det første spadestik til en Bamberger’s-butik, og i 1968 omfattede byggeriet en Ohrbach’s-butik og en Sears-butik. Mall’et var oprindeligt planlagt som et indendørs indkøbscenter med 110 butikker, der omfattede 1.500.000 kvadratfod (140.000 m2). Det åbnede den 24. september 1969. En anden fase åbnede den 12. august 1970 og bestod af 47 specialbutikker i to etager samt et Stern’s-varehus. Ved åbningen blev Willowbrook Mall det største lukkede indkøbscenter i verden.
I 1993 blev Willowbrook Mall et af de første indkøbscentre i New Jersey til at forbyde rygning på indkøbscenterets område.
Sears var indkøbscenterets eneste tilbageværende oprindelige ankerbutik, indtil den lukkede i september 2019. Bamberger’s-butikken har været åben uden afbrydelse i hele indkøbscentrets eksistens, men blev omdøbt til Macy’s i 1986, efter at virksomhedens moderselskab besluttede at omdøbe hele sin virksomhed i det nordøstlige USA under sit navngivende mærke. Ohrbach’s kom under nyt ejerskab og blev omdøbt som en del af Steinbach-kæden, som gik konkurs i 1996. Bygningen blev renset og udvidet til den nye lejer Lord & Taylor, som åbnede i 1997. Stern’s lukkede sine døre i 2001, efter at moderselskabet Federated Department Stores trak mærket tilbage; butikken blev omdannet til søstermærket Bloomingdale’s, som åbnede i slutningen af 2002.
I 2015 blev det annonceret, at indkøbscentret ville gennemgå en toårig renovering til 23 millioner dollars. Renoveringen indebar nye lofter i Sears & Macy’s-fløjene, en overhaling af food court, ny gulvbelægning i hele centeret, flere siddepladser og et toetagers gadebillede i Bloomingdale’s-fløjen.
Også i 2015 udskilte Sears Holdings 235 af sine ejendomme, herunder Sears at Willowbrook Mall, til et nyt selskab ved navn Seritage Growth Properties. I 2017 skrumpede Sears sine kvadratmeter og fremlejet den ubrugte del til Dave & Buster’s, som åbnede på Valentinsdag 2018. Seritage lukkede og nedrev Sears Auto Center til fordel for en Cinemark-biograf, hvilket blev den anden biograf inden for indkøbscentrets områdegrænser (efter en AMC Theatres med 14 biografsale, tidligere Loews Theatres). Den 15. juli 2019 meddelte Sears, at det vil lukke sin butik i indkøbscentret i midten af september 2019. Butikken lukkede den 15. september 2019.
I august 2018 tilføjede Macy’s et Macy’s Backstage-outlet i en del af butikken. En P.F. Chang’s åbnede inden for Bloomingdale’s-butikken den 22. januar 2019.
Den 2. august 2020 blev det annonceret, at Lord & Taylor ville lukke som led i en plan om at lukke 19 butikker i hele landet. Den 27. august 2020 blev det meddelt, at Lord & Taylor ville lukke alle resterende butikker. Butikken lukkede i februar 2021. Dette efterlod Bloomingdale’s og Macy’s som de eneste traditionelle ankerbutikker tilbage.
I oktober 2020 blev det annonceret, at BJ’s Wholesale Club ville planlægge at åbne en lagerbutik og en tankstation. Lagerbutikken ville åbne i det tidligere Sears, mens tankstationen ville blive placeret nord for indkøbscentrets parkeringsplads.