პატარა ლილო მეზობელ დაბა დიდ ლილოსთან ერთად ისტორიულად ცნობილი იყო ლილოს სახელწოდებით (პირველად მოიხსენიება XVII საუკუნის წყაროებში). საბჭოთა პერიოდში განვითარებული იყო მევენახეობა და მეხილეობა. 2007 წლამდე სოფელი ექვემდებარებოდა გარდაბნის მუნიციპალიტეტისდიდი ლილოსთემს, 2007 წელს შეუერთდა ქალაქ თბილისს.
პატარა ლილოში მდებარეობს გვიანი შუა საუკუნეების წმ. გიორგის სახელობის ეკლესია. სოფლის ტერიტორიაზე აღმოჩენილია ძვ. წ. XIII–XII საუკუნეების სამაროვანი, ასევე შუა საუკუნეების ქართული და აღმოსავლური მონეტების განძი.