Основан в 1944 году в результате слияния двух клубов: «Олимпик Лилль» и «СК Фив» — отсюда аббревиатура ЛОСК.
Наибольших успехов клуб добился в конце 40-х — начале 50-х годов прошлого столетия. После этого в истории команды наступил спад, и она неоднократно вылетала во второй дивизион. Вновь завоевав право в 2000 году выступать в первом французском дивизионе, «Лилль» дважды занимал третье место в чемпионате, один раз — второе (в сезоне 2004/2005) и один раз становился чемпионом Франции (сезон 2010—2011). Победа в первенстве 2011 года была одержана командой после перерыва в 57 лет. Третье место в сезоне 2005—2006 позволило команде попасть в Лигу Чемпионов, где успешное выступление в группе H вывело коллектив в 1/8 финала. Свои еврокубковые и национальные домашние матчи «Лилль» проводил на стадионе Лилль-Метрополь. 17 августа 2012 года «Лилль» провёл первую игру на новом стадионе «Гран Стад Лилль Метрополь». Произошло это событие в рамках второго тура Чемпионата Франции по футболу, где хозяева поля сыграли вничью 1:1 с «Нанси».