Le stade omnisport a été construit dans les 1930 dans le cadre de la reconstruction de la ville après la terrible inondation de 1930, grâce à des financements de communes solidaires.
Un article du Midi olympique daté du 16 novembre 1934 indique que les travaux du vélodrome sont commencés mais que la ville a, dans le cadre des travaux de reconstruction après les inondations de 1930, déjà édifié un stadium omnisport. L'article précise qu'à l'instar de Villebrumier, Villemur "a toujours été en tête des petites villes pour la pratique de tous les sports". Avant la guerre, un vélodrome existait déjà ainsi "qu'une excellente société de préparation militaire" animée par M. Cazaux. La municipalité toulousaine est créditée comme financeur de ces travaux.
Le stade-vélodrome a été inauguré le dimanche 21 juin 1936 (Midi olympique, 22 juin 1936, p. 3). L'ensemble des installations du stade est construit selon les plans de l'architecte Albert Costes (Toulouse 1920-1940, 1991, p. 228) par l'entrepreneur Jean Resplandy dont la plaque est posée à plusieurs endroits. Elle porte la mention "entreprise générale, bureau d'études, Jean Resplandy, Quillan (Aude). L'ensemble du stade est entouré d'un mûr de cloture en béton réalisé par l'entreprise STAC-MIDI, implantée à Malause dans le Tarn-et-Garonne, dont la plaque est apposée à l'entrée. L'entreprise fabriquait depuis les années 1920 des tuyaux en béton centrifugé. Les sommets des poteaux qui ponctuent cette cloture sont identiques à ceux qui bordent le vélodrome attestant que l'ensemble a été construit lors d'une unique campagne de façon très homogène. D'après Gaston Sengès (association les Amis du Villemur Historique), le projet a été financé par le reliquat des fonds collectés, notamment à Lyon par Edouard Herriot, ami de l'édile de Villemur Charles Ourgaut. L'ensemble du stade et de ses équipements aurait coûté 800 000 F
Les photographies anciennes montrent qu'il n'y avait à l'origine qu'un seul grand bassin (25 x 12,5 m), équipé d'un plongeoir en béton à deux niveaux et ceint d'un garde-corps métallique. D'après les vues aériennes (remonterletemps.ign.fr), le second petit bassin aurait été aménagé au début des années 1970.
La piscine a fermé ses portes en 1999, ne pouvant se mettre aux normes sans un coût trop important. En 2016 la Ville réhabilite les lieux : les deux bassins sont comblés pour former une esplanade permettant l'organisation d'événements ce qui a permis de préserver les gradins. Deux margelles ont été reconstituées au sol de façon à garder en mémoire leur emprise.Un plancher a été posé sur l'ancien petit bassin, pour faire office de scène tandi que le grand bassin a été couvert de gazon synthétique. En remplacement, une piscine ludique à été construite à Bernadou.
