Строительство арены началось летом 1955 года Дорстроймонтажтрестом Донецкой железной дороги. Чаша была рассчитана на 35 000 мест. Объект планировался к сдаче в 1956 году, но распахнул свои ворота только 13 августа 1958 года, когда была сдана первая очередь – 13 из 32 секторов трибун на 20 тысяч зрителей, ну и само поле.
В 1970-е годы трибуны «Локомотива» временно были домашними для тогда еще народной команды «Шахтер». Болельщики со стажем считают это время золотым для донецкого футбола. «Горняки» дважды останавливалась в одном шаге от золота чемпионата.
Позже донецкая команда еще раз обосновалась здесь, только «Локомотив» в то время уже носил гордое звание «Олимпийского», которое значится в его паспорте и поныне. Здесь «горняки» провели все домашние встречи триумфального для себя Кубка УЕФА 2009 года, после чего под фанфары отвезли евротрофей в новый дом – на «Донбасс Арену».
Но не «Шахтером» единым славен спорткомплекс. В 1984 году Донецк принимал чемпионат СССР по легкой атлетике, все соревнования проходили именно на «Локомотиве». В 2009 году здесь же игрались матчи чемпионата Европы по футболу среди юношей до 19 лет. А в 2013-м, накануне грозных событий, на «Олимпийском» прошел юношеский чемпионат мира по легкой атлетике.
В 1999 году перед стадионом появился монумент знаменитому легкоатлету, рекордсмену мира по прыжкам с шестом Сергею Бубке. Так сказать, символ достижений донецкого спорта. Высота монумента – 6,15 метра – не случайна. Более 20 лет эта вершина, покоренная Бубкой в 1993 году (кстати, в Донецке, в ДС «Дружба»), значилась мировым рекордом шестовиков. Лишь 15 февраля 2014 года достижение было побито на 1 сантиметр французом Рено Лавиллени (и тоже в нашей «Дружбе»)
Ранее на месте каменного шестовика был фонтан в виде трехконечной звезды.
