На початку XX століття на території нинішнього стадіону розміщувалися теплиці, з яких постачали овочі та фрукти для царської резиденції - Маріїнського палацу. Тут же знаходилося і популярне серед городян кафе-каштан «Шато-де-Флер».
У 1920-ті роки на їхньому місці Київська губернська рада товариства «Динамо» збудувала декілька спортивних майданчиків: баскетбольний, волейбольний та гандбольний, а також футбольне поле з дерев'яною роздягальнею і гімнастичне містечко.
Нинішній стадіон будувався в 1932-1934 рр за проектом архітекторів В. А. Осьмака та В. Т. Беспалова, а ресторан стадіону # 40; пам'ятник архітектури конструктивізму # 41; за проектом архітектора І. Ю. Каракіса. Головний вхід стадіону # 40; архітектори Н. Д. Манучарова і В. І. Поліщук # 41; вирішене у вигляді увігнутої колонади з двома пілонами по краях.
У 1934 році, коли столицю УРСР перенесли з Харкова до Києва, стадіон «Динамо» назвали Всеукраїнським. У постійну експлуатацію стадіон був введений в 1934 році, який і значиться як рік появи стадіону, хоча матчі на ньому проводилися і раніше. Місткість стадіону «Динамо» в 1933 році становила 18 тисяч сидячих місць, однак за підрахунками стадіон мав можливість прийняти до 23 тисяч глядачів. У день же відкриття арени, на фінальний матч першої української «Динаміади», в якому зустрічалися команди Києва та Харкова, прийшло близько 45 тисяч людей. Спочатку був названий ім'ям глави українського НКВД Всеволода Балицького, потім - його всесоюзного колеги Миколи Єжова, але після арешту кожного з них втрачав ці назви.
Під час Великої Вітчизняної війни стадіон був сильно зруйнований, на його території довгі роки знаходили снаряди і міни. З 1956 року на відбудованому стадіоні проводив матчі дублюючий склад «Динамо».
У 1956-1966 роках проведено реконструкцію стадіону # 40; архітектори М. І. Гречина і І. Я. Хоменко # 41 ;.
