Стадіон «Динамо» було офіційно відкрито 5 червня 1931 року. На той час цей стадіон був найбільшим в УСРР. До Другої світової війни на стадіоні проходили матчі харківських команд у Чемпіонаті СРСР з футболу, зокрема, «Динамо» та «Спартака», а також тренувалися харківські легкоатлети.
12 серпня 1933 року на стадіоні відбувся перший міжнародний матч збірної УРСР — проти Туреччини, в якому господарі перемогли 3:2.
У 1946 році після реконструкції матчі на стадіоні поновилися. Стадіон вміщував 10000 глядачів та був домашньою ареною для харківського «Локомотива» та «Дзержинця» (попередника «Металіста»). Стадіон регулярно збирав аншлаги на матчах чемпіонату СРСР. Після переїзду команди на стадіон «Металіст» на «Динамо» протягом тривалого часу не відбувалося матчів високого рівня, проходили переважно міські масові заходи. У 1971 році відбулася реконструкція стадіону, в ході якої було оновлено легкоатлетичне ядро, встановлене синтетичне покриття бігових доріжок та перебудовані підтрибунні приміщення[1]. У 1980-тих на стадіоні проходили деякі матчі дубля «Металіста» та друголігового «Маяка»[3].
Лише в 1997 році на стадіоні поновилися матчі професіональних команд: на «Динамо» став проводити домашні матчі «Металіст-2». Всього друга команда «Металіста» у рамках Другої ліги України провела на «Динамо» 12 матчів у 1997 та 1998 роках.[10][11] Також на стадіоні проводилися легкоатлетичні змагання, зокрема, він був місцем фінішу щорічного марафону «Визволення».
Влітку 2005 року харківський «Геліос» підписав з адміністрацією «Динамо» договір про оренду стадіону.[12] За кошти «Геліоса» стадіон був приведений у відповідність нормам ПФЛ для проведення матчів Першої ліги: відремонтовано західну трибуну, встановлено близько 3 тисяч пластикових сидінь, проведено ремонт підтрибунних приміщень – роздягалень, душових, кімнат для інспекторів, суддів і допінг-контролю, приведено до ладу футбольне поле.[12][13] Після цього стадіон отримав можливість приймати матчі Першої ліги чемпіонату України. У сезонах 2006/07 и 2007/08 «сонячні» провели на стадіоні 35 домашніх матчів у Першій лізі та 2 — у Кубку України.[14][15][16] Навесні 2008 року адміністрація «Динамо» відмовилась подовжувати договір оренди з «Геліосом» та передала стадіон в оренду ФК «Харків».[12][13]
У квітні 2008 року у зв'язку з заміною газону на своєму домашньому стадіоні «Металісту» було запропоновано перенести матчі на стадіон «Динамо». Для цього було необхідно у стислі терміни відремонтувати глядацькі місця та всю необхідну інфраструктуру. 4 квітня арену було допущено до проведення матчів Вищої ліги[17], і 6 квітня стадіон вперше прийняв матч української Вищої ліги: в присутності 9000 глядачів «Металіст» переміг «Дніпро» з рахунком 1:0. Після цього згідно вимог на стадіоні було встановлено тимчасові пластикові сидіння, що обмежило кількість місць з 9000[18] до 5700[19]. До кінця весни стадіон прийняв ще три матчі за участі «Металіста» та ФК «Харків», включно з харківським дербі.
12 травня 2008 року стадіон був переданий ФК «Харків» в оренду за умови проведення коштом клубу реконструкції стадіону[20], яка оцінювалася в 11 мільйонів гривень[21]. Станом на червень 2009 року на стадіоні було встановлено лише 2580 пластикових сидінь на одній трибуні з 6500 запланованих та не завершена реконструкція приміщень[22]. Попри це, стадіон був допущений до проведення матчів Прем'єр-ліги, і 17 квітня 2009 року ФК «Харків» повернувся до Харкова після періоду, коли команді доводилося проводити домашні ігри у Сумах і Полтаві[23]. Всього у 2008—2010 роках ФК «Харків» зіграв на «Динамо» 20 домашніх ігор у Вищій[24][25], Першій лізі[26] та Кубку України[27]. Керівництво ФК «Харків» не виконало свої зобов'язання щодо реконструкції стадіону «Динамо» та заборгувало 150 тисяч гривень за його оренду, тому керівництво стадіону було вимушене розірвати з «Харковом» угоду.[28][29]