Inaugurado simbólicamente el 2 de marzo de 1974 por el entonces Presidente de la República Rafael Caldera, el Poliedro estaba llamado a desplazar al Nuevo Circo como el lugar idóneo en Caracas para la celebración de grandes eventos y espectáculos. Su inauguración oficial tuvo lugar 24 días después, con el combate de boxeo por el campeonato mundial de los pesos pesados entre el campeón defensor George Foreman y el aspirante al título Ken Norton. Desde entonces, en este complejo cultural se han presentado una innumerable cantidad de eventos deportivos, culturales, comerciales, industriales y políticos que lo han convertido en todo un icono de la sociedad caraqueña y venezolana en general.
La idea de crear el Poliedro de Caracas fue proyectada en el año 1971 y fue el arquitecto Jimmy Alcock, quien en colaboración con sus colegas Héctor Hermidas y Roberto Andrade, presenta el proyecto inicial de construcción de ésta importante obra arquitectónica. Concebido inicialmente como «Domo Geodésico de la Rinconada», su estructura principal es precisamente una cúpula geodésica, con 145 metros de diámetro y 38 metros sobre el nivel de pista, basada en las creaciones del ingeniero estadounidense Richard Buckminster Fuller, autor de otras estructuras similares edificadas en distintas partes del mundo.
En el año 2013, el recinto fue remodelado y dotado con tecnología modernizada. Su sistema de iluminación fue completamente sustituido por uno de bajo consumo energético y las instalaciones sanitarias fueron completamente renovadas. Una de las innovaciones que se introdujeron en esta remodelación fue un sistema de control y seguridad para el acceso del público a las áreas internas y externas, además de puntos de control y revisiones en los accesos a los estacionamientos para quienes arriben en vehículo propio. Entre otras mejoras notables destacan: ampliación de sala de prensa, ahora con capacidad para 200 personas; adición de cafetines y renovación de tableros, sillas, pisos y pantallas.
