Villigen liegt im Kanton Aargau, eingebettet zwischen dem Fluss Aare und dem Geissberg, einer markanten Erhebung des Tafeljuras. Der Ort erstreckt sich von der Flussniederung bis auf die Hochebene des Geissbergs, der mit seinen steilen Hängen und flach geneigten Ausläufern das Landschaftsbild prägt. Der alte Dorfkern schmiegt sich zwischen zwei dieser Ausläufer, während das eingemeindete Stilli am Aareufer im Wasserschloss der Schweiz liegt. Die Gemeinde grenzt an mehrere Nachbardörfer wie Brugg, Würenlingen und Remigen und ist Teil des Juraparks Aargau.
Die Geschichte Villigens reicht bis in die Jungsteinzeit zurück, doch erste urkundliche Spuren stammen aus der Römerzeit, als hier ein Gutshof entstand. Später prägten Burgen wie die Besserstein und der Hof Rein die Region, der lange Zeit dem Kloster Murbach gehörte. Im Mittelalter wechselte die Herrschaft mehrfach, bis Bern und später der Kanton Aargau die Oberhand gewannen. Wirtschaftlich lebte das Dorf lange von Landwirtschaft und Weinbau, bis der Bau des Schweizerischen Instituts für Nuklearphysik im 20. Jahrhundert einen tiefgreifenden Wandel einleitete.
Heute ist Villigen vor allem für seine historische Bausubstanz bekannt, darunter die Burgruine Besserstein und die reformierte Kirche. Besonders charakteristisch sind die zahlreichen Brunnen, die dem Ort den Beinamen „Dorf der schönen Brunnen“ eingebracht haben. Ein weiteres Wahrzeichen ist das Gemeindewappen mit der Bärentatze, das auf die Herren von Villingen zurückgeht. Die Eingemeindung von Stilli im frühen 21. Jahrhundert rundete das heutige Gemeindegebiet ab.