Arsenal var inför söndagens möte två poäng bakom serieledande Manchester City och det krävdes en seger för att ta över serieledningen.
Arsene Wengers mannar fick en lysande start på matchen när hattrickskytten från senast och Olivier Giroud rullade säkert in 0-1 från straffpunkten.
Straffen tillkom efter att Alan Hutton hade lagt armarna om Theo Walcott och dragit ner den engeslmannen.
Målet var Girouds 50:e i Premier League för Arsenal.
- Jag hade faktiskt ingen koll på att det var mitt 50:e mål, men det känns bra och jag vill inte sluta här utan fortsätta att jobba för att uppnå bra resultat tillsammans med mina lagkamrater, säger Giroud till Viasat Sport.
I slutet av den första halvleken skulle gästerna sedan utöka sin ledning genom Aaron Ramsey. Walesaren blev läckert framspelat av Mesut Özil som nu stått för 13 målgivande passningar i ligaspelet den här säsongen.
- Vi hade ett mycket bra samspel där framme där jag, Mesut och Ramsey hittade varandra bra. Jag skulle säga att vi spelar vår bästa fotboll för säsongen just nu och det har varit en fantastisk vecka för oss, säger Giroud.
Den andra halvleken förblev mållös och segern tar Arsenal upp i serieledning vilket bådar gott inför det stundande toppmötet med Manchester City.
- För oss handlade det om att ta viktiga poäng och avsluta veckan med en seger. Nu har vi gett oss själva ett bra utgångsläge inför den kommande matchen mot City.
Noterbart är att Petr Cech nu tangerat David James rekord på 169 hållna nollor.
För Arsenal väntar nu över en veckas vila fram tills det att Londonlaget tar emot Manchester City på Emirates Stadium måndagen den 21 december.
Se målen i sportsändningen ovan.
Lagens startelvor:
Aston Villa: Guzan; Hutton, Okore, Lescott, Bacuna; Gana, Veretout, Sanchez; Sinclair, Gestede, Ayew.
Arsenal: Cech; Bellerín, Koscielny, Mertesacker, Monreal; Flamini, Ramsey; Walcott, Özil, Campbell; Giroud.