Le nom de la paroisse est attesté en 1653 sous la forme " Brennilis "
Ce toponyme breton est composé de bren, qui signifie "colline", et de iliz "église". Le nom signifie donc "colline de l'église".
La région de Brennilis a été très anciennement habitée, au moins depuis le Mésolithique, comme en témoignent plusieurs sites : le dolmen de Ti-ar-Boudigea date du Néolithique moyen : sous le tumulus, 15 pierres plantées en terre formant des piliers soutiennent trois pierres qui forment dalles de couverture : cette sépulture en "V" est longue de 13.4 mètres, sa largeur variant entre 0.7 mètre près de l'entrée étroite et s'élargissant jusqu'à 3.10 mètres au fond. Plusieurs autres tumuli se trouvent sur le territoire communal, en particulier les alignements de Leintan (cinq menhirs), hélas abattus, ceux de Coatmocun (5 tumuli), de Kermovan et Plouenez.
D'après la tradition populaire, c'est du haut de Roz-ar-Guevel, amas de rochers naturellement disposé en forme de dolmens, que Bristok, valeureux chef breton "à rude trempe et à lourde épée", devant une foule enthousiaste, poussa la premier cri de révolte contre les aigles romaines. C'est à l'emplacement d'un oratoire construit au VIe siècle pour commémorer cette réunion de serfs attachés à la glèbe, et la déroute des légions romaines, que s'élève l'église paroissiale.
La voie romaine allant de Vorgium (Carhaix-Plouguer) vers La Feuillée passait à l'est, par le hameau de Pontauban et non loin des villages de Penhars et Kerronou ; elle traversait "les garennes de Plouenez".
Comme les communes voisines de Loqueffret, La Feuillée, Botmeur et Berrien, Brennilis a été une terre de pilhaouers et de marchands de toiles, "dont Brennilis était la petite patrie jusqu'à la Seconde Guerre mondiale au moins. En 1846, l'on recense 51 pilaouers à Brennilis (dont 13 à Kermorvan, 6 à Nestavel Bras, à Kerflaconnier, à Plouenez et à Kerveur, 5 à Nestavel Vihan, ect..) pour 802 habitants (57 agriculteurs à la même date) . Leur indépendance d'esprit était connue. A l'annonce du décès de leur recteur (curé en Bretagne), les pilhaoueriens de Brennilis s'exclament en 1891 : "Encore un qui ne nous commandera plus !"
Les Pilhaouerien (pluriel de pilhaouer, terme breton signifiant chiffoniers ou colporteurs) étaient des marchands itinérants qui échangeaient des articles manufacturés divers, en particulier de la vaisselle, de la quincaillerie ou des colifichets contre des chiffons,peaux de lapin, queues de cheval, soies de porcs ou métaux divers, ect.. pour les revendre aux grossistes implantés dans les ports tels que celui de Morlaix. Ils réparaient également bols, assiettes ou parapluies. Acteurs de l'économie des Monts d'Arrée, ils étaient porteurs des nouvelles, bonnes comme mauvaises et chantres des traditions populaires.
