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.