C’est à l’occasion de l’exposition universelle de 1894 que le vélodrome du parc de la Tête d’Or a vu le jour. L’exposition universelle de 1914 organisée également à Lyon fit comme la précédente bon usage de la piste qui accueillit, outre la petite reine, des courses d’ânes et de chiens attelés ! C’est ce que montre une grande affiche acquise par les Archives municipales de Lyon.
En 1891, les présidents du Bicy-Club, du Cyclophile lyonnais et de l’Union régionale des cyclistes avaient adressé à la Ville une pétition en faveur de la création d’un vélodrome sur les pelouses vacantes du Parc. L’administration étudia le dossier auquel s’ajoutèrent d’autres pétitions. Mais le projet avait aussi ses détracteurs et ce n’est pas sans soulever des polémiques dont la presse se fit l’écho, que la construction d’un vélodrome dans la grande île du parc s’est imposée en 1894. La destruction d’un site pittoresque et l’abandon de la tranquillité des lieux constituaient les principaux griefs et l’on espérait bien que ces arguments pèseraient en faveur de l’interdiction du projet par l’administration municipale.
Ce ne fut pas le cas et le parc accueillit le nouvel équipement confié aux soins des architectes G. Bouilhères et F. Teysseire. Son inauguration coïncida avec celle de l’exposition et se déroula le dimanche 27 mai 1894. Les courses de vélo se prêtèrent aux démonstrations de nouveaux modèles de cycles. Sa piste en forme de triangle rectangle aux angles arrondis accueillit dans les années qui suivirent tout aussi bien les entraînements que les spectacles.
Cet équipement qualifié de provisoire à ses débuts, était censé disparaître aux lendemains de l’exposition universelle de 1894. Devant le succès grandissant du vélo, on en abandonna le projet et on prorogea la concession du vélodrome. Toutefois en 1909, celui-ci faillit être transformé en terrain de jeux et de sports pour la jeunesse car cette installation était d’un entretien négligé, souffrait d’être mal fréquentée et ne rapportait à la municipalité que la modique somme annuelle de 500 F. Le vélodrome resta finalement en place et l’exposition internationale urbaine de 1914 sut en faire une arène ludique, ainsi que l’illustre l’affiche acquise pour les Archives. Celle-ci n’est pas datée mais les costumes et l’annonce de courses d’ânes inscrites au programme de l’exposition de 1914 permettent d’en restituer le contexte.
En 1932, la piste jugée vétuste et les tribunes furent rénovées. Le maire Edouard Herriot qui en conçut le programme voulait y employer une main d’œuvre de chômeurs. Les architectes Robert et Marin, lauréats du concours public, en dirigèrent les travaux. En 1989, les Championnats du monde sur piste s’y déroulèrent et à cette occasion, la complète réhabilitation du vélodrome fut décidée. A ce jour, au printemps et à l'automne ont lieu de nombreuses courses cyclistes animées et toute l'année diverses écoles initient leurs élèves à cette pratique sportive ou utilisent le plateau central d'éducation physique.