Детско-юношеская школа была открыта в возрождающемся в послевоенные годы Петродворце в марте 1953 года. Она еще не имела собственного помещения и спортивной базы, но были набраны ребята на отделения гимнастики, лыжного спорта и легкой атлетики. Занятия спортивных секций начались в спортзалах общеобразовательных школ.
Первым директором спортивной школы был назначен учитель физкультуры Роман Тимофеевич Рудаков, который был одним из тех, кто восстанавливал город и создавал его послевоенную историю. В течение многих лет Роман Тимофеевич возглавлял спортшколу, ставшую с первых дней существования вторым домом для многих поколений мальчишек и девчонок.
Вскоре спортшкола получила в свое распоряжение спортивную базу расформированного суворовского училища. В 1956 году были открыты отделения велоспорта и футбола. Появились первые мастера спорта – воспитанники Петродворцовой ДЮСШ. В их числе были Анатолий Разепин, Константин Зимов, Юрий и Галина Булкины, Анатолий Лебедев, Виктор Лысых, Василий Никифоров.
В октябре 1968 года школа получила новое здание со спортивным залом и плавательным бассейном. Появилось отделение плавания, которое готовило юных спортсменов. В конце семидесятых прошла реорганизация, в результате которой от спортшколы в самостоятельную спортивную организацию отделилось отделение велоспорта (обе спортивных школы снова объединились в 2007 году).
В 2005 году за высокие спортивные результаты воспитанников школе был присвоен статус специализированной спортивной школы олимпийского резерва, который спортшкола сохранила до настоящего времени.
За годы существования спортивной школы в ней работало немало талантливых и преданных детскому спорту людей. Сменилось немало руководителей, среди которых наибольший вклад в развитие учреждения вложили Р.Т. Рудаков, А.Н. Лебедев. Воспитанники школы с благодарностью всегда будут вспоминать ярких незаурядных людей, отдавших свои сердца любимому делу: П.Н. Кочаненкова, В.Г. Медведева, К.К. Зимова, К.И. Шиленкова, Н.Г. Уткина, С.Е. Смоленкова, Г.С. Мосунова, А.Н. Зорина, Ю.Н.Горохова, В.Н.Павлушова.
