Детско-юношеская спортивная школа была открыта в самый разгар Великой Отечественной войны 07 декабря 1943 года. В ней было два отделения — лыжных гонок и гимнастики, с количеством учащихся 200 человек. Первым руководителем школы был назначен Пильщиков Фёдор Николаевич, демобилизованный из армии, работавший до призыва пионервожатым. В мае 1945 г. Гайсина Карла Давыдовича назначают директором спортивной школы.
В конце 50-х годов было открыто новое отделение лёгкой атлетики. В спортшколе тогда работали два тренера – Востротин Е. и Макаров Ю. Е. Затем к ним присоединились Божелко М. В. и Щёткин Л. М. В ноябре 1960 года Божелко Мячеслав Васильевич приказом по Гор. ОНО был назначен директором Детской спортивной школы. А в 1967 году на этом посту его сменила Божелко Александра Александровна.
Божелко М.В. и Божелко А.А.
Стараниями тренеров-преподавателей отделения школа стала одной из ведущих в области. В 1969 году школе передано пристроенное нежилое помещение общей площадью 517 кв.м., расположенное по адресу проспект Ильича, 11. С этого времени и по сегодняшний день школа располагается в этом здании. В 1970 году в спортивную школу пришёл работать Марьин Юрий Сергеевич, который возглавил отделение лёгкой атлетики.
Отделение лёгкой атлетики
На протяжении всех этих лет в отделении трудился слаженный коллектив отличных тренеров: Макаров Ю.Е., Зубрицкий А.К., Кустарник Н.А., Марьин Юрий Сергеевич, Казакова Н.Г., Казаков Ю.Н., Скалкин Л.П., Чичин Р.И, Козак А.Г., Ананьин А.В.
Козак А.Г., Чучалина Н.М., Иванова В.А., Крючкова И.П., Чичин Р.И., Аристов А.Н., Сафронов А.В., Голубятников С.З.
С приходом в ДЮСШ В 1970 году нового директора Владимира Ивановича Рухлова в школе появилось ещё одно отделение волейбола.
Рухлов В.И.
Первыми тренерами, работавшими на этом отделении, были Володенко Валерий Григорьевич, Чебаненко Федор Еремеевич, Володенко Светлана Александровна.
Володенко В.Г.
Отделение волейбола
С 1978 года начался новый виток в истории развития Детско-юношеской спортивной школы. 14 сентября 1978 года Иванова Валентина Александровна, завуч ДЮСШ, была назначена директором Детско-юношеской спортивной школы.
Иванова Валентина Александровна
В 1979 году на базе школы №1 был открыт первый спортивный класс, Учащиеся спортивного класса стали участниками Всесоюзных соревнований «Старты надежд» в Международном лагере «Артек», откуда привезли немало наград. Всего в спортивной школе было организовано 4 спортивных класса по направлениям подготовки — легкая атлетика и волейбол на базе школ № 1,21,6 и 3. В 1997 году коллектив ДЮСШ был пополнен сразу несколькими отделениями — баскетбола, художественной гимнастики и тхэквондо.
Отделение баскетбола
Отделение художественной гимнастики
В 1997 году ДЮСШ взяла под свое крыло неизвестный тогда еще в Первоуральске вид спорта – тхэквондо. Инициатором создания нового отделения в ДЮСШ был Воробьев Валерий Иванович, председатель ОО «Школа тхэквондо (ВТФ) г. Первоуральска».
Отделение тхэквондо
Мастера спорта по тхэквондо тренеры ДЮСШ Галицких А.С., Мехрякова Н.В., Надеина Ю.Р., Башкова Л.Р., Екатеринчук С.А.
Самое молодое отделение настольного тенниса было образовано в 2006 году по инициативе председателя федерации настольного тенниса Владимира Валькера. Возглавил отделение Александр Иванович Дулесов.
Отделение настольного тенниса
С 02 сентября 2019 года по 14 августа 2020 года директором спортивной школы была Чернова Светлана Юрьевна.
С 18 августа 2020 года по 31.05.2023 года директором ПМАОУ ДО «ДЮСШ» являлся Андреевский Дмитрий Викторович.
На основании Постановления Администрации ГО Первоуральск от 17.02.2023 г. № 461 ПМАОУ ДО «ДЮСШ» переименовано в Первоуральское муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования «Спортивная школа» (ПМАОУ ДО «СШ»). С этого времени Спортивная школа перешла на реализацию программ спортивной подготовки.
С 15 апреля 2024 года по настоящее время директором ПМАОУ ДО «СШ» является Юланов Михаил Викторович.
В настоящее время образовательная деятельность ПМАОУ ДО СШ осуществляется на базе одного спортивного зала, переданного в оперативное управление и двенадцати залах общеобразовательных школ города по договорам о совместном безвозмездном пользовании.