Matchen var 25 minuter gammal när Belgiens Radja Nainggolan stod för en galen nick i eget straffområde. Bollen hamnade hos Real Madrid-stjärnan Gareth Bale som bröstade ned den, vände om och placerade in matchens enda mål.
Wales har aldrig kvalificerat sig till ett Europamästerskap tidigare men har nu en gyllene chans att skriva historia. De toppar grupp B på 14 poäng, tre pinnar före ett stjärnspäckat Belgien som också ligger tvåa på Fifas världsranking.
– Vi vet vilken position vi befinner oss i och kommer verkligen att njuta ikväll. Men det är fortfarande en lång väg kvar, säger Bale till Sky Sports.
Fansen bar fram Wales
Biljetterna till matchen hade varit slutsålda månader i förväg och Wales hade en fullsatt arena i ryggen.
– Jag hoppas verkligen att vi gjorde dem stolta. Vi försökte bjuda dem på show, säger Arsenalstjärnan Aaron Ramsey.
Förbundskaptenen Chris Coleman tyckte inte att det var någon av Wales bättre matcher men gladdes över segern och hyllade fansen:
– Jag har aldrig varit med om en liknande atmosfär tidigare, säger han.
Senast Wales spelade i ett stort mästerskap var VM i Sverige 1958.