Am 25. Mai 1994 wurde auf Initiative des Zürcher Stadtverbandes für Sport mit dem FC Zürich, dem Grasshopper-Club Zürich, den ZSC Lions, den Veranstaltern des Mercedes-CSI, der Swisscom Challenge, dem Leichtathletik-Meeting Weltklasse Zürich sowie der AG Hallenstadion Zürich die Pro Sportstadt Zürich als lose Gruppierung ins Leben gerufen.

Die Interessengruppe setzte sich zum Ziel, in Zürich bessere Rahmenbedingungen für den Sport zu schaffen.

Verstärkt wurde das Gremium 1996 durch den Beitritt des Weltfussballverband FIFA. Anlässlich des zehnjährigen Jubiläums 2004 stiess der Internationale Eishockeyverband IIHF zur Pro Sportstadt Zürich. 2009 ersetzte das neue BNP Paribas Zurich Open das im 2008 zum letzten Mal ausgetragene Frauentennis-Turnier Zurich Open (vormals Swisscom Challenge) als Mitglied. Mit der Gründung des Nachfolgevereins Pro Sport Zürich am 17. Dezember 2009 wurde Art on Ice als vorläufig letztes Vollmitglied aufgenommen. Gleichzeitig erhielten der Zürcher Stadtverband für Sport sowie der Zürcher Kantonalverband für Sport den Status eines assoziierten Mitglieds.

Weil das geplante Stadion Hardturm auf privater Basis definitiv nicht realisiert werden konnte, ist per Ende 2010 die Stadion Zürich AG (vormals Hardturm AG) aus der Vereinigung ausgeschieden.

Das BNP Paribas Zurich Open fand 2012 zum letzten Mal statt und trat per Ende 2013 aus der Pro Sport Zürich aus. Seit Anfang 2014 ist der Swiss Cup Zürich Mitglied der Vereinigung. Volero Zürich ist seit April 2016 dabei.