Комплекс состоит из двух спортивных сооружений - гигантского овального здания, в котором располагается крытый стадион, и овального здания с несколькимиплавательными бассейнами. Максимальный диаметр здания стадиона - 224 метра, минимальный - 183 м, площадь - 33 000 м². Стадион имеет уникальное стальное висячее перекрытие-оболочку (крышу) толщиной 5 миллиметров. Общая площадь всего комплекса 54 887 м². Внутреннее пространство может быть разделено пополам подвижной перегородкой, в которой предусмотрены узкие двери для прохода людей. Комплекс был возведен специально к XXII Олимпийским играм 1980 года в Москве и с 19 июля 1980 года Спорткомплекс Олимпийский остаётся самым большим сооружением такого рода на территории Европы, а на момент открытия ему не было равных в мире.В разработке проекта спорткомплекса участвовали сразу несколько московских и всесоюзных проектных институтов с большой командой архитекторов и инженеров во главе с руководителем авторского коллектива М. В. Посохиным, вместе с Б. И. Тхором он был удостоен Ленинской премии за проект в 1982 году. Начальником строительства был инженер В. И. Надеждин, а основным строителем - коллектив Главмоспромстроя. Строительство началось в 1977 году и было завершено через три года, к открытию Олимпиады.