1933年7月，国民党上海市政府发行公债350万元，并指定100万元为专建体育场之款。1934年8月奠基开工，1935年10月初由工务局交付使用。整个体育场由建筑师董大酋主持设计，由运动场、体育馆、游泳池三大建筑构成，占地三百余亩。田径场大看台为体育场之主体，是长达千米的环形建筑，设东西司令台，由人造白石筑成，上刻吴铁城题“上海市运动场”，高20米，共三层，其左右顶巅置古铜色大鼎各一。正门前辟八千余平方米沥青广场，饰以花坛、旗千，由三座高八米的拱形大门进入大厅，空间高大，浑厚坚实。中由六座拱门进人内厅，红砖地、黄粉墙、宫灯、花窗；两边为贵宾接待室和运动员休息室，二层为首长休息室和外宾接见室；通过内回廊即达主席台，设专座接待中外贵宾。东司令台与此遥相呼应，亦为人造白石筑成，三座大拱门上刻有“国家干城”“我武维扬”“自强不息”三额。大看台整体为钢筋混凝土建筑，高十一米，共两层，计22级台阶，座位上万人，立位2万人。底层设6米宽回廊一周，全长870米，不但可以避雨，而且在此设立商店、休息室、公厕、贮藏室等以方便观众，并以120个拱门组成外墙，造型轻盈。4万观众皆由回廊34个入口进入看台，就近寻找自己的座位。比赛结束，只需5分钟即可全部离场。中央田径场是参照欧美各国建筑之利弊和国际比赛规则的要求而设计的，设半圆形500米跑道一条，分8道，东面直道长220米(因当时国际比赛设200米直道纪录)。跑道两侧设跳部，弯道为掷部与跳高区，中间为一大型草皮足球场，跑道外北部为网球场，南部为武术场。田径赛场布置宽裕，余地开阔，南北长330米，东西距175米，总面积37500平方米。