Здание ЦДКЖ построено по проекту академика Алексея Викторовича Щусева в 1927 году в стиле московского барокко. Торжественная закладка ЦДКЖ состоялась 1 мая 1925 года, в то время ДК носил название Клуба имени Октябрьской революции (сокращенно -КОР). Идею строительства клуба осуществил Дорпрофсож Московско-Казанской дороги, который смог получить значительные средства на строительство в Наркомате путей сообщения. Часть денег собрал сам дорожный комитет, а также Центральный комитет союза железнодорожников.

Внешний облик клуба архитектор А. В. Щусев (автор проектов Мавзолея Ленина, станции метро «Комсомольская-Кольцевая», Дома архитекторов) подчинил стилистике Казанского вокзала. Он декорировал железобетонные конструкции белокаменными «гребешками», стилизованными под архитектуру московского барокко. Стержнем композиции здания осталась лаконичная форма цилиндрического объема зрительного зала - смелого и новаторского решения для того времени.

Двухэтажный зал изначально был рассчитан на 1200 мест. Он состоит из партера и балконного яруса, выдвинутого вперед на целых 7 метров. Особенностью концертного зала является так называемый «Парящий балкон», аналогов которому нет ни в одном зале столицы. Балкон спроектирован без промежуточных опор. Такая конструкция в СССР была применена впервые и представляла большое инженерное достижение 1925 года.

Зал был хорошо освещен, имел два яруса окон. Сегодня их можно видеть на фасаде здании с улицы. Естественное освещение имел и трюм сцены, что было большой редкостью в театральных залах. Сцена имела треугольную форму с шириной портала 12,8 метров. Она была снабжена самым совершенным по тем временам механическим оборудованием. На такой сцене можно было реализовать самые смелые режиссерские задумки.

30 апреля 1927 года состоялось открытие клуба. Это было первое, специально построенное в столице здание, приспособленное для зрелищных представлений. Вся внутренняя отделка здания была выполнена из мрамора.

В марте 1928 года произошло объединение трех клубов – Московско-Казанской, Октябрьской и Северной железных дорог на базе КОР. Была поставлена задача стать «центром культурно-массовой работы всего обширного столичного узла». Клубу предстояло стать очагом методической работы учреждений культуры. В короткий срок КОР выдвинулся в число передовых клубов страны. В течении первых 5 лет в КОР начали действовать самодеятельные творческие коллективы и любительские объединения.

В октябре 1937 года было принято решение о создании на базе КОР общесоюзного Центрального дома культуры железнодорожников. 23 ноября 1937 года состоялось официальное открытие ЦДКЖ, который возглавил художественно - методическое руководство клубами, библиотеками и другими учреждениями культуры железнодорожного транспорта. Здесь проводилось обучение клубных и библиотечных работников.

26 ноября 1941 года на базе ЦДКЖ открылся Центральный агитпункт железнодорожников Москвы, в задачу которого входило организовать все средства агитации на службу обороне. В стенах ЦДКЖ проходили военные лекции, военно-инструкторские курсы, встречи с бойцами и командирами Советской Армии. Кинопередвижки крутили на станциях военно-учебные и художественные фильмы. С центрального агитпункта на прифронтовые дороги уходили агитпоезда. В залах ЦДКЖ проходили камерные концерты, проводились встречи и лекции, размещались выставочные экспозиции, проходила кружковая и студийная работа, заседания руководства РЖД и партийных организаций. Дом вел активную творческую жизнь, в том числе и международную. Коллективы регулярно выезжали за границу и принимали иностранных гостей.

В клубе занимались работники железной дороги, действовали любительские коллективы: хор, Народная изостудия, джазовый оркестр братьев Покрасс, любительский театр, хореографические ансамбли, цирковые и акробатические студии, радиостанция.

В разное время здесь выступали и работали Александр Васильевич Александров, Леонид Осипович Утёсов, Мария Иосифовна Кнебель, Владимир Михайлович Зельдин, Асаф Михайлович Мессерер, Иссак Осипович Дунаевский, Булат Шавлович Окуджава, Аркадий Исаакович Райкин и многие другие знаменитые деятели театра, музыки и эстрады.

Сегодня кружковая и досуговая деятельность ЦДКЖ продолжает традиции, заложенные выдающимися деятелями прошлого. В Доме работают самодеятельные коллективы железнодорожников: Большой хор ЦДКЖ, Любительский театр ЦДКЖ. Продолжает свою работу Студия изобразительного искусства ЦДКЖ, история которой насчитывает уже 75 лет.

Как и ранее в Доме работает серьезная творческая команда по созданию и реализации различного уровня культурных программ и мероприятий: режиссерско-постановочный и культурно-массовый отделы, отдел организации досуговой деятельности.

В театрально-концертном зале ЦДКЖ проходят спектакли с популярными актерами театра и кино, в концертных программах принимают участие артисты современной эстрады. Здесь проходят творческие вечера и квартирники, программы легендарных команд Клуба Веселых и Находчивых (КВН), детские спектакли и утренники и многое другое.

Центральный дом культуры железнодорожников входит в десятку лучших объектов культуры города Москвы и продолжает оставаться центром притяжения выдающихся деятелей культуры современности.