Budowa stacji jest ściśle powiązana z przebiegiem rozwoju urbanistycznego dzielnicy Żoliborz w okresie 1918-1930.Tereny, na których powstała dzielnica, w 1918 r. były pozbawione zabudowy, ze względu na przypisaną im przez carską administrację rolę wojskową jako przedpola cytadeli Warszawskiej w ramach twierdzy Warszawa. Po odzyskaniu niepodległości Polski w 1918 r. tereny przestały pełnić funkcję wojskową i rozpoczęła się na nich budowa reprezentacyjnej nowej dzielnicy o układzie urbanistycznym inspirowanym ideą miast-ogrodu.

Przepompownia została oddana uroczyście do użytku 14 listopada 1930 r.

Koszty inwestycji poniosło w większej części przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji m.st. Warszawy, niewielką część kosztów wzięły na siebie okoliczne spółdzielnie mieszkaniowe. Działała pod nazwą prowizoryczna Stacja Pomp Kanałowych "Żoliborz".Początkowo posiadała dwie pompy, tłoczące ścieki pojedynczym przewodem tłocznym.W związku z rozbudową Żoliborza,konieczny był montaż trzeciej pompy.Mogło to nastąpić ok 1940 r., na co wskazują zachowane rysunki projektowe.Wybuch II wojny światowej i jej konsekwencje ekonomiczne uniemożliwiły realizację docelowej kanalizacji, co pociągnęło za sobą konieczność eksploatacji stacji przez kolejne kilkadziesiąt lat. W latach 50. XX wieku. dokonano wymiany wszystkich pomp w budynku pompowni.

Pierwszej wymiany dokonano w 1953 r., następne dwie wymieniono najprawdopodobniej w 1955 r.

W latach 70. stację opisywano jako przeznaczoną do likwidacji, co nastąpiło prawdopodobnie ok 1980 r. Stacja pełniła funkcję punktu końcowego zlewni ściekowej dla dolnego Żoliborza, skąd ścieki po wstępnym oczyszczeniu przepompowywano do kolektora bielańskiego. Sieć kanalizacyjna dolnego Żoliborza zaprojektowana została jako tymczasowa kanalizacja sanitarna.Wody opadowe nie były odprowadzane do sieci, odbierano je rynsztokami ulicznymi.Według oryginalnej koncepcji z okresu międzywojennego, do czasu realizacji planowanego Kanału Przybrzeżnego ścieki miały być podnoszone do położonego na wschód kolektora bielańskiego przewodem tłoczonym o długości 898 m. Sieć wykonano z rur kamionkowych średnicy 300 i 400 mm.Ścieki spływały do stacji pomp grawitacyjnie, murowanym kanałem zbiorczym tzw. I klasy wg systematyki przekrojów kanalizacyjnych Miasta Warszawy, bazującej na projekcie Wiliama Heerleina Lindleya.