Dès les débuts de l’implantation du campus de l’Université de Montréal sur le flanc nord du mont Royal, l’institution souhaite se doter d’installations réservées à la pratique des sports. L’architecte Ernest Cormier prévoit alors dans son plan directeur de 1931 un site, dans la partie est du campus, pour la construction d’un stade. Il faudra toutefois attendre une quarantaine d’années avant que les étudiants puissent en bénéficier.
Au début des années 1960, l’université entre dans une phase d’expansion importante et rapide, notamment en raison de l’augmentation de sa clientèle et de l’enrichissement de son offre de programmes d’étude. À ce moment, l’absence d’un complexe sportif se fait de plus en plus sentir, surtout avec la création du Département d’éducation physique, en 1964. La firme d’architectes David, Barott et Boulva est donc retenue pour concevoir les plans du stade d’hiver.
Situé en bordure du boulevard Édouard-Montpetit, le bâtiment, qui se distingue par sa toiture monumentale en porte-à-faux au-dessus des gradins, s’élève sur deux étages en façade, afin de ne pas obstruer la vue vers la montagne. Les gradins, orientés vers le sud, offrent aux spectateurs une vue non seulement sur le terrain de sport, mais également sur la montagne et sa végétation. Les architectes rappellent, de cette manière, le caractère naturel d’origine du site. L’environnement, à flanc de montagne, porte également encore les traces des anciennes pistes de ski alpin.
En raison de son retrait par rapport aux autres pavillons, le stade d’hiver ne rompt pas, avec ses façades en béton, l’homogénéité du campus, lequel est constitué alors principalement de bâtiments en briques de couleur chamois
