Столичний велотрек заснований у 1912 році і був одним з найстаріших в Європі, його історія нараховує вже понад 100 років. Це місце служило тренувальною базою для тисяч велосипедистів, а також приймало змагання різних масштабів, включаючи літні Олімпійські ігри 1980 року.
Спортивна споруда з'явилася на фоні інтенсивного індустріального розвитку міста в 1910-х роках і, незважаючи на будівельний бум 2000-х років, вдалося вижити. Місце, де знаходиться велотрек, колись було Афанасіївським яром - сміттєзвалищем, де проживали бездомні.
В 1910-х роках на схилах яру частково засипали землею і зводили прибуткові будинки для «середнього класу» киян. Також тут був створений сквер, а в 1913 році було відведено місце для активного відпочинку, який тоді набував популярності - велотрек.
Велотрек був побудований киянином Іваном Пилиповичем Біленком. Він включав не лише велосипедну трасу (яку тоді називали "циклодромом"), але й літній кінотеатр (тодішнє "сінематограф").
Впродовж свого існування велотрек пройшов кілька значних реконструкцій. У 1968 році було оновлено бетонне покриття та зведено адміністративний корпус, а в 1978-1980 роках споруду підготували до Всесвітньої Олімпіади, частину змагань якої проводили саме в Києві. На той час бетонне покриття було замінено на дерев'яні лаги та модриновий брус.
У 1998 році київський велотрек був визнаний пам'яткою історії та архітектури. Проте, через восьмь років, його територію було передано під забудову, що призвело до знищення частини споруди. Завдяки активістам, у 2014 році розпочалася реставрація велотреку, і вже у 2017 році кияни побачили оновлену споруду, яка увійшла до ТОП-10 найкращих велотреків у Європі.
Зараз тут діє велошкола, проводяться тренування і змагання. У центрі велотреку встановили рампу для виконання трюків, а по периметру проклали кілька трас з різним покриттям, найбільша з яких має довжину 285,7 метра.