Разработана в городе Перми на Мотовилихинских заводах. Впервые представлена на выставке IDEX-97 в Арабских Эмиратах. Помимо IDEX-97, САО 2С31 демонстрировалось и на других выставках, в частности, на «Expo Ejercito-2006», «Eurosatory-2008», «Технологии в машиностроении — 2010».
2С31 «Вена» предназначена для подавления живой силы, артиллерийских и миномётных батарей, ракетных установок, бронированных целей, огневых средств и пунктов управления на расстоянии до 13 км, при этом способна автоматически корректировать свой огонь по результатам засечки разрывов, самостоятельно осуществлять разведку целей днём и ночью, вести прицельный огонь с закрытых позиций и прямой наводкой без предварительной подготовки огневой позиции.
После успешного применения самоходного артиллерийского орудия 2С9 «Нона-С» в ВДВ во время боевых действий в Афганистане руководством Министерства обороны было принято решение о необходимости наличия подобного орудия в сухопутных войсках. Был открыт ряд опытных конструкторских работ на тему установки орудия 2А51 на шасси сухопутных войск[2]. В качестве базы для самоходного артиллерийского орудия сухопутных войск рассматривалось несколько вариантов как на гусеничном ходу (2С17 «Нона-СВ» на базе шасси 2С1 и 2С17-2 «Нона-СВ» на базе БРМ-1К), так и на колёсном ходу (2С23 «Нона-СВК» на базе БТР-80).[3] Разработка гусеничного варианта «Ноны-СВ» на базе 2С1 велась в Специальном конструкторском бюро Курганского машиностроительного завода[4].
В 1980-е годы были начаты работы, основной задачей которых являлось создание 120-мм автоматизированного самоходного артиллерийского орудия[1]. В связи с этим работы по «Ноне-СВ» были закрыты.[3] Новое орудие получило индекс 2С31 и разрабатывалось на ОАО «Мотовилихинские заводы» под научным руководством Центрального научно-исследовательского института «Точного машиностроения». Новые боеприпасы повышенного боевого могущества разрабатывались в ГНПП «Базальт». Шасси для 2С31 было заимствовано от «курганца» — опытной полковой самоходной гаубицы 2С18 «Пат—С». В 1995 году были изготовлены первые два опытных образца[5], а в 1996 году «Вена» впервые была продемонстрирована на выставке IDEX-97[4]. Почему такое название никто не знает, есть версии: то ли это вена кровеносный сосуд, то ли Вена столица Австрии, то ли секретная аббревиатура... В 2007 году машина прошла государственные испытания, а в 2010 году на вооружение Российской армии поступила первая установочная партия[6].