Skola savu darbību uzsāka tālajā 1961. gada 1. septembrī, kur pirmie sporta veidi bija vingrošana, futbols un basketbols. Tobrīd Skola bija LPSR IM pakļautības iestāde. 1995. gada 9. februārī Valmieras pilsētas domes sēdē tika apstiprināts nolikums, nosakot,  ka Skola ir valsts un Valmieras pilsētas pašvaldības pakļautībā esoša ārpusskolas izglītības iestāde.

2002. gada 13. augusta Ministru kabineta (turpmāk MK) noteikumi  Nr. 363  “Kārtība, kādā ministrijas un citas centrālās valsts iestādes iekļauj gadskārtējā valsts budžeta likumprojektā valsts aizdevumu pieprasījumus, un valsts aizdevumu izsniegšanas un apkalpošanas kārtība” paredzēja, ka sporta skolas valstī maina savu statusu un no ārpusskolas izglītības iestādēm kļūst par profesionālās ievirzes izglītības iestādēm.

2009./2010. m.g. Skola sāka īstenot piecas interešu izglītības sporta programmas, kuras tika pārceltas pēc Valmieras jaunatnes centra „Vinda” reorganizācijas.

Ar 2013./2014.m.g. Skola uzsāka realizēt jaunas sporta interešu izglītības programmas „Volejbols” un „BMX”, bet 2018. gada martā darbu uzsāka interešu izglītības programma “Triatlons”.

2014. gada 17. jūnijā notika kārtējā Skolas akreditācija (pirmo reizi 2002. gadā, tad 2008. gadā). Šajā reizē tika akreditētas divas jaunas profesionālās ievirzes izglītības programmas - „BMX“ un „Florbols“, kas jau vairākus gadus veiksmīgi  bija realizētas kā interešu izglītības programmas. Visas trīs reizes akreditācijas komisijas novērtējums ir bijis labs, par ko liecina ilgākais akreditācijas termiņš - seši gadi.

Pēdējā akreditācija skolā notika 2020. gadā. Vērtēšanas norises laiks iestādē norisinājās no 2020. gada 8. jūnija līdz 12. jūnijam (attālināti) un no 2020. gada 14. septembra līdz 18. septembrim (klātienē). Šajā akreditācijā kā jauna profesionālās ievirzes sporta izglītības programma skolā tika akreditēta programma “Badmintons”, kura sekmīgi skolā iepriekš darbojusies kā interešu izglītības programma. Pašreiz skola ir akreditēta līdz 10.11.2026.

Kopš 2021. gada 27. augusta skolas nosaukums mainīts uz “Valmieras Sporta skola”.

Šobrīd Skolas administrācijas telpas atrodas Jāņa Daliņa stadiona 2. stāvā, Jāņa Daliņa ielā 2 un savu darbību īsteno saskaņā ar Skolas Nolikumu. Skolas mācību treniņu process  pamatā tiek īstenots Valmieras vispārizglītojošo skolu sporta bāzēs un Valmieras Olimpiskajā centrā un tā struktūrvienībās. Vasaras periodā Skola izmanto arī atpūtas kompleksa “Avoti” BMX trasi, Māra Štromberga BMX trasi “Valmiera”, airēšanas bāzi “Krāces.

Skola  ir skaitliski lielākā izglītības iestāde pilsētā un ir vienīgā izglītības iestāde pilsētā, kura realizē sporta izglītību trīs virzienos. Skolas vecuma audzēkņi var nodarboties ar kādu no astoņiem sporta veidiem profesionālās ievirzes programmās, pēc Skolas beigšanas iegūstot apliecību par profesionālās ievirzes izglītību, un piecās dažādās interešu izglītības programmās.

2021./2022. mācību gadā Skolā mācības profesionālās ievirzes programmās uzsāka 1044 audzēkņi, interešu izglītības programmās 136 audzēkņi, bet Valmieras AKSSC 14 sportisti.

Kopš 2015. gada 1. septembra ar Latvijas Nacionālās sporta padomes un IZM  atbalstu Skolā tika uzsākta arī Augstas klases sportistu sagatavošanas centra (turpmāk AKSSC) izveide. Sākotnēji Valmiera un Ventspils bija pirmās divas pilsētas Latvijā, kurās tika realizēts augstas klases sportistu sagatavošanas centra izveides projekts. Pašreiz centri atrodas Valmierā un Ventspilī, kā arī Limbažos un Liepājā.

Valmieras AKSSC  iekļauti trīs sporta veidi – BMX, peldēšana un vieglatlētika, kur kopā četru treneru vadībā trenējas 14 sportisti. AKSSC sportistiem ar pašvaldības un valsts finansējumu tiek nodrošināta iespēja trenēties modernās un starptautiskām prasībām atbilstošās sporta bāzes, ir pieejami profesionāli treneri, kvalitatīvas izglītības apguves iespējas, tiek nodrošināta dzīvošana un ēdināšana, inventārs, dalības maksas vietēja un starptautiska mēroga sacensībās, nometnēs, kā arī jauniešiem ir pieejami medicīnas un rehabilitācijas pakalpojumi. AKSSC mērķis ir sagatavot starptautiski konkurētspējīgus augstas klases sportistus olimpiskajos sporta veidos, lai nodrošinātu izcilus sasniegumus sportā ilgtermiņā.

Skola ir atbildīga arī par Valmieras pilsētas un starp-novadu skolēnu sporta spēļu organizēšanu, kas ir viens no visaptverošākajiem pasākumiem skolu sporta dzīvē. Katru mācību gadu, pamatojoties uz izstrādātu  Valmieras pilsētas un novadu skolēnu sporta spēļu nolikumu, tiek organizētas sacensības dažādos sporta veidos, kur labākās vispārizglītojošo skolu komandas dodas tālāk uz Vidzemes novadu un Republikas mēroga sacensībām. 

Misija:

Pilnveidot izglītības saturu un kvalitāti, saglabājot programmu īstenošanas pamatprincipus, tādējādi kļūstot par efektīvu un mūsdienīgu izglītības iestādi, kur profesionālu pedagogu vadībā iespējams apgūt daudzveidīgas sporta programmas.

Caur fiziskām aktivitātēm jaunos sportistus audzināt kā personības, kuras spēj būt mērķtiecīgas, atbildīgas, drosmīgas pieņemt patstāvīgus lēmumus, ievērot godīgas cīņas principus, uzņemties atbildību un pielietot iegūtās zināšanas  turpmākajā tālākizglītības ieguves procesā.