На місці, де розташувався стадіон «Динамо», раніше був Царський сад, відомий кафешантаном «Шато-де-Флер»: з 1863 року тут працював ресторан, проводили концерти, влаштовували феєрверки і танці. Вечірні гуляння в Царському саду яскраво описав Іван Нечуй-Левицький у романі «Хмари».

Будівництво стадіону розпочалося у 1931 році, а вже 1933-го тут відбувся перший матч, на який прийшло 45 тисяч глядачів – вдвічі більше, ніж міг вмістити стадіон. Протягом 1934–1936 років добудовано решту споруд комплексу, в тому числі увігнуту колонаду головного входу. Зразком для забудови став берлінський стадіон.

Стадіон «Динамо» зазнав кількох реконструкцій – в 1960-ті роки та перед Олімпіадою 1980 року. У 1967 році на стадіоні було збудовано перший в Україні відкритий плавальний басейн з підігріванням води.

Історія стадіону тісно пов’язана з головним футбольним клубом столиці – київським «Динамо», хоча команду створили ще 1927 року в однойменному спортивному товаристві. «Динамо» брало участь в усіх чемпіонатах СРСР з футболу, починаючи з першого (1936). Команда дев’ять разів ставала чемпіоном країни – у 1961, 1966–1968, 1971, 1974, 1975, 1977, 1980 роках; п’ять разів отримувала Кубок СРСР (1954, 1965, 1966, 1974, 1978) та була першим радянським клубом, який завоював найвищі футбольні нагороди Європи – Кубок володарів кубків (1975, 1986) та Суперкубок (1975).

У 2002 році стадіон «Динамо» назвали на честь видатного українського футболіста Валерія Лобановського, тренера «Динамо» (1973–1982, 1984–1990, 1997–2002) та збірної України з футболу (2000–2001). Саме з ним пов’язані найбільші вершини в історії біло-синіх. Показовий жарт 1980-х років про збірну СРСР з футболу: «На поле виходить команда київського “Динамо”, дещо послаблена гравцями московського “Спартака”». В новіші часи легендарними стали перемоги 1997 року, коли «Динамо» двічі «насухо» розгромило іспанську «Барселону».

«Динамо» – такий же невід’ємний атрибут Києва, як Дніпро, парки, храми і ландшафти.