Cung Việt Xô được khởi công vào ngày 1 tháng 1[lower-alpha 1] năm 1978 trên nền cũ của nhà Đấu xảo Hà Nội và bắt đầu hoạt động từ ngày 1 tháng 9 năm 1985.[2] Bản thiết kế của công trình là do kiến trúc sư Garol Grigorevich Isakovich sáng tạo.[3] Nguồn tài chính để khởi công do Hội đồng Trung ương các Công đoàn Liên Xô trước đây trao tặng. Công trình này mang tính hợp tác hữu nghị giữa hai nước Việt Nam và Liên Xô.[4]

Năm 2006, nơi này từng phục vụ các sự kiện lớn như nơi diễn ra các hoạt động bên lề hội nghị APEC 2006 hay đại lễ kỷ niệm 1000 năm Thăng Long – Hà Nội.[1]

Ngày 31 tháng 8 năm 2010, Cung Văn hóa Lao động hữu nghị Việt Xô đã tổ chức lễ kỉ niệm 25 năm khánh thành công trình và đón nhận Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ Việt Nam của năm.[5] Theo một ước tính, tới năm 2010, cung văn hoá này đã tổ chức được 37 loại hình nghệ thuật và duy trì phát triển 26 câu lạc bộ sở thích hoạt động với 66.440 buổi, trong đó có 157.000 hội viên, học viên và trên 3,2 triệu lượt người tới tham gia, sinh hoạt. Trong giai đoạn Đổi Mới, công trình đã được Chủ tịch nước Võ Chí Công tặng thưởng Huân chương Lao động hạng Ba năm 1995, Huân chương Lao động hạng Nhì năm 2004.[5] Tới lễ kỷ niệm 30 năm hoạt động vào năm 2015, công trình được trao tặng Huân chương Lao Động hạng Nhất.[6]

Năm 2019, cung Văn hoá Lao động Hữu Nghị Việt Xô được chọn là địa điểm đặt Trung tâm báo chí quốc tế (IMC) phục vụ Hội nghị thượng đỉnh Mỹ – Triều tại Hà Nội.[7] Theo đó, Trung tâm báo chí quốc tế có diện tích tổng thể khoảng 30.000m2, có sức chứa hơn 3.000 phóng viên tác nghiệp trong cùng một khoảng thời gian.[8] Tháng 9 cùng năm, một vụ cháy đã xảy ra tại hội trường Cung văn hóa hữu nghị Việt Xô mà tối hôm đó sẽ diễn ra một chương trình ca nhạc, gây ra thiệt hại ước tính khoảng 10 tỷ Đồng.[1][9] Sau đó 1 năm, thành phố Hà Nội đã triển khai kế hoạch hoàn thành dự án cải tạo, sửa chữa, nâng cấp Cung Văn hóa Lao động Hữu nghị Việt Xô.[10] Theo đó, dự án sửa chữa, cải tạo, nâng cấp bao gồm 6 hạng mục chính là khán phòng, sân khấu, phòng hậu trường, hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống điện, các hệ thống cửa đi; cửa sổ chống cháy khu vực tầng hầm; khu vực sân khấu, màn ngăn cháy.[11]

Chiều 14 tháng 7 năm 2021, Liên đoàn Lao động thành phố Hà Nội đã có buổi làm việc với cán bộ chủ chốt của Cung Văn hóa Lao động hữu nghị Việt Xô về việc xây dựng Đề án đổi mới, nâng cao hiệu quả hoạt động của công trình.[12]