Строительство стадиона началось в 1936 году на месте более старой арены "Красный стадион" (открыт в 1923). Открытие стадиона было намечено на 22 июня 1941, но по понятным причинам не состоялось.

Ранее назывался: Сталинский Республиканский стадион, Стадион им. Хрущёва (в то время первого секретаря ЦК КПУ), Киевский Центральный стадион, Республиканский стадион.

Нынешнее название присвоено указом президента Украины в 1996 году.

План реконструкции:

7 августа 2008 года Государственное предприятие НСК Олимпийский подписало договор на выполнение работ по реконструкции стадиона с немецким архитектурным бюро GMP von Gerkan, Marg und Partner.

3 октября 2008 года Министерством по делам семьи, молодежи и спорта подписан приказ о назначении исполняющим обязанности генерального директора НСК Олимпийский Дмитрия Чернявского.

В 2008-2010 годах стадион будет реконструирован. Реконструкция будет продолжаться в течение 794 дней и обойдется в 1,5 миллиарда гривен. Чистая вместимость уменьшится до 69 004 мест. После реконструкции стадион получит статус элитного.

В 2012 году стадион примет три матча группового турнира, один из четвертьфиналов и финал Чемпионата Европы по футболу.