Deve il suo nome a Spyridōn "Spyros" Louīs, l'atleta che vinse la prima maratona di un'olimpiade moderna nel 1896.

 

Lo stadio fu progettato in origine nel 1979 e costruito tra il 1980 e il 1982, in tempo per i campionati europei di atletica leggera 1982. Venne inaugurato dal presidente greco dell'epoca Kōnstantinos Karamanlīs l'8 settembre 1982. Ha ospitato numerosi eventi dei Giochi del Mediterraneo del 1991 e i campionati del mondo di atletica leggera 1997 che furono visti come il banco di prova per sua la capacità di ospitare gare importanti dopo il fallimento della candidatura di Atene per i Giochi olimpici del 1996.

 

Lo stadio subì una controversa ristrutturazione, in particolare riguardo alla copertura progettata dall'architetto Santiago Calatrava che fu aggiunta alle tribune laterali per riparare gli spettatori dal forte sole ateniese e dalla pioggia. Il tetto fu completato appena in tempo per l'apertura dei giochi e lo stadio fu ufficialmente riaperto il 30 luglio 2004.

 

Nel 2005 e nel 2006 l'impianto ha accolto tre prove speciali dell'Acropolis Rally of Greece, ottava prova del Campionato del mondo rally, andate in onda in diretta tv con due successi per il Campione del mondo in carica della Citroën Sébastien Loeb (vincitore di due manches) e il rimanente per il pilota della Ford Marcus Grönholm.