З трьох боків оточений парком. Близькість транспортних магістралей (Володимирський узвіз, вулиці М. Грушевського і Хрещатик та ін.), наявність різних видів міського транспорту (автобус, тролейбус, метрополітен) забезпечують зручний зв'язок стадіону з багатьма районами міста.
Зводився для Київської організації Всесоюзного спортивного товариства «Динамо», створеного 1923 з ініціативи голови ОДПУ Ф. Дзержинського (у Києві організоване 1927).
Будівництво стадіону розпочалося 1931 за проектом інж.-арх. П. Ржечицького. За два роки були виконані основні роботи щодо загального розпланування комплексу стадіону і насамперед спортивного ядра з футбольним полем та біговою доріжкою. Зведення наступних окремих споруд на його території велося у 1934–36 за проектами цивільного інж.-арх. В. Осьмака та арх. В. Беспалого (головне спортивне ядро), арх.-худ. Н. Манучарової та арх. В. Поліщука (головний вхід), арх.-худ. Й. Каракіса (ресторан «Динамо») та ін. У 1956–66 стадіон реконструйовано за проектом арх.-худ. М. Гречини та інж.- арх. І. Хоменка. 1967 тенісні корти перенесено за Петрівську алею – на територію Міського парку, на їхньому місці споруджено відкритий плавальний басейн (дві ванни) з трибунами на 2 тис. чол. (знесено). Упродовж 1977–80 на стадіоні велася модернізація споруд у зв'язку з підготовкою до Олімпійських ігор (архітектори Є. Кириченко, Ю. Серьогін).
За своїм призначенням та місткістю трибун головного спортивного ядра (2300 глядачів) стадіон належить до категорії великих, за принципом загальної організації території – до типологічної групи стадіонів з розташуванням головного спортивного ядра в глибині території, невеликих спортивних та ігрових майданчиків – поблизу головного входу. Типологічною особливістю його є також використання простору під західними трибунами головного спортивного ядра для влаштування зимового плавального басейну та винесення гімнастичних зал в окремий корпус. Стадіон займає територію пл. 7 га та вирізняється винятково раціональним використанням цього порівняно невеликого простору (за пізнішими нормативами він повинен був би мати не менше 10 га) та унікального, дуже складного рельєфу. Головний вхід влаштовано у гострому західному куті території, на злитті вулиць М. Грушевського та Петрівської алеї. Від нього розходяться дві широкі алеї, що ведуть до головного спортивного ядра.
Між алеями були влаштовані спортивні та ігрові майданчики, потім – відкритий плавальний басейн (тепер – автостоянка). Головне спортивне ядро органічно вписане в природну улоговину. Для ресторану «Динамо» була обрана мініатюрна тераса пагорба біля Петрівської алеї (з 2001 виведена з комплексу). Стадіон оточений пишною парковою зеленню.
Стадіону «Динамо» комплекс – характерна для Києва пам'ятка містобудування, органічно вписана у природний ландшафт.
24 травня 1936 футбольна команда «Динамо» провела на стадіоні свою першу гру в чемпіонаті СРСР.
Напередодні війни 1941–45 в команді грав майстер шкіряного м'яча зі Львова О. Скоцень, який протягом двадцятирічної спортивної кар'єри зробив значний внесок у розвиток європейського, особливо французького, футболу; його ім'я – у списку кращих футболістів світу. Команду «Динамо» не обійшли політичні сталінські репресії. Було заарештовано і заслано до Сибіру за звинуваченням у націоналізмі кращого напівзахисника збірної СРСР того часу К. Щегоцького, зазнав переслідувань НКВС гравець П. Лайко, заарештовано О. Скоценя, звинуваченого у «капіталістично-націоналістичній» пропаганді. З початком війни динамівці будували оборонні укріплення, під час окупації нацистами міста ті гравці, які не змогли вийти з оточення, працювали на київському хлібозаводі № 4 (розташовувався на вул. Дегтерьовській, 19). Вони провели дев'ять переможних матчів з німецькими збірними командами. Троє динамівців загинули в Сирецькому концтаборі, один –у гестапо.
В липні 1941 під час оборони Києва від нацистських загарбників на футбольному полі стадіону «Динамо» відбувалося формування 1-го та 2-го партизанських полків, які створювалися Київським міським комітетом КП(б)У за завданням ЦК партії з працівників НКВС УРСР, активістів міської парторганізації. 1-й партизанський полк чисельністю 1097 осіб очолював Є.Чехов, після його загибелі в серпні 1941 – І. Євминов. У період з 25 липня до 20 серпня 1941 полк брав участь в бойових діях на території Київської обл., зокрема в населених пунктах Зубковичі, Рудня, Олевськ, Кам'янка, Рокитне, Білокоровичі. Указом Президії Верховної Ради СРСР від 26 серпня 1941 партизани полку (32 чол.) були відзначені урядовими нагородами. 2-й партизанський полк у складі 1199 осіб під командуванням В. Щедріна провів у правобережних районах Київської обл. 12 бойових операцій. В нерівних боях з переважаючими силами противника полки зазнали великих втрат і припинили існування в грудні 1941.
З серед. серпня 1941 у службових приміщеннях стадіону дислокувався 4-й окремий батальйон особливого призначення військ НКВС СРСР, сформований в перші дні війни з командного складу й слухачів Київських курсів НКВС СРСР у с. Капітанівка Київської обл. Командир батальйону – начальник курсів капітан П. Добричев, комісар – О. Сабуров (згодом командир партизанського з'єднання, Герой Радянського Союзу), начальник штабу – капітан М. Никольський.
У боях під час оборони Києва батальйон виконував спеціальні завдання керівництва НКВС. Разом з частинами Червоної армії брав участь у ліквідації прориву ворога на р. Ірпінь, у районі Василькова, Голосіївського лісу. У вересні 1941 увійшов до складу зведеного полку НКВС УРСР, бійці якого залишили столицю України останніми. На верхньому майданчику стадіону у вересні 194І були поховані загиблі в бою начальник штабу М. Никольський і комсорг батальйону Г. Колодеж, прах яких по закінченні війни перенесено на Лук'янівський військовий цвинтар. Під час нацистської окупації Києва спорткомплекс було перейменовано на «Німецький стадіон». Після визволення міста стадіону повернено історичну назву.
У повоєнний час команда «Динамо» була переможницею багатьох всесоюзних першостей, 1975 першою з радянських команд двічі здобувала європейський приз – Кубок володарів Кубка, виграла Суперкубок Європи. Серед гравців команди були члени збірної СРСР, заслужені майстри спорту СРСР. На стадіоні проводилися змагання з різних видів спорту, у т. ч. міжнародні. 1980 тут тренувались учасники футбольного турніру Олімпійських ігор, що відбувався на Центральному республіканському стадіоні.
З поч. 1990-х рр. арена стадіону, реконструйована лише під футбольні змагання, використовується основним складом київського «Динамо», яке проводить тут матчі національної першості й Кубка України, а також кваліфікаційні ігри Ліги чемпіонів УЄФА, та для проведення ігор національної та молодіжної збірних команд України.
16 травня 2002 на футбольному полі стадіону відбулася церемонія прощання з легендарним тренером В. Лобановським, спортивна діяльність якого тісно пов'язана з цим спортивним комплексом (див. ст. 509.4). За різними джерелами, провести його в останню путь на Байковий цвинтар сюди прийшло від 100 до 150 тис. чол. Напередодні, 15 травня 2002 стадіону присвоєно ім'я В. Лобановського.
1971 на території стадіону встановлено пам'ятний знак загиблим футболістам київської футбольної команди «Динамо» (ск. І. Горовий, архітектори В. Богдановський, І. Масленков).
1988 на правому пілоні колонади головного входу на стадіон встановлено меморіальну бронзову дошку військовим частинам, які формувалися й дислокувалися на території стадіону під час оборони Києва 1941 (арх. П. Купрій).
2003 на території стадіону неподалік головного входу встановлено пам'ятник В. Лобановському (ск. В. Філатов, арх. В. Климик) [1685].