Elektrownię Tramwajową wzniesiono w latach 1904–1908. Na rozległej działce stanął też budynek administracji, powstała bocznica kolejowa, wykopano studnię artezyjską, a w 1917 wybudowano dodatkowo kotłownię. Rok później rozpoczęła się rozbudowa gmachu głównego, trwająca do roku 1923.
Działania wojenne we wrześniu 1939 spowodowały poważne uszkodzenia budynku elektrowni. 1 sierpnia 1944 grupa żołnierzy „Kedywu” odparła ataki oddziałów niemieckiej żandarmerii i Wehrmachtu. Pracownicy elektrowni trwali na posterunku do 6 sierpnia – kiedy to wkroczyli Niemcy i rozstrzelali załogę. Podczas powstania warszawskiego w pobliżu toczyły się zaciekłe walki o utrzymanie tzw. „twardego frontu”. Wraz z upadkiem powstania Niemcy zbombardowali teren elektrowni, a ocalałe mury wysadzili.
Po wojnie uznano, że w wyniku odbudowy elektrownia powinna zostać przekształcona w ciepłownię, co też się stało. Budynek był wielokrotnie przejmowany przez kolejnych właścicieli. W latach 70. jego ceglaną fasadę pokrywał szary tynk, tzw. baranek. W 2004, dzięki pracy konserwatorów zaangażowanych przez Muzeum, budynek elektrowni odzyskał dawny wygląd. Wynalazcą nowatorskiej metody czyszczenia ceglanych murów z cementowego tynku jest Bogusław Kornecki, który opracował pomysł podgrzewania tynku palnikiem. W 2006 na 34.