No se conocen con exactitud las fechas de su construcción e inauguración. La primera constancia documental de su existencia se encuentra en el diario local El Comercio el día 20 de mayo de 1908. La reseña de ese partido no lo presenta como algo excepcional, lo cual hace sospechar que el escenario ya era conocido por los gijoneses y, por tanto, la existencia del estadio es anterior. Esto lo convierte en el estadio de fútbol más antiguo de España.

La FIFA lo designó como una de las sedes de la Copa Mundial de Fútbol de 1982, disputada en España. Además, ha albergado nueve encuentros de la selección española de fútbol. Tiene el récord absoluto de asistencia a un partido de fútbol en Asturias, con 43 000 espectadores, cantidad alcanzada en partidos del Mundial de 1982. 

Recibe su nombre de un molino hidráulico de gran tamaño que se erigía en la zona y que había sido propiedad de un ciudadano inglés apellidado Rimmel. 

Comenzó a utilizarse como estadio oficial en 1915. El primer partido de competición nacional se disputó el 22 de abril de 1917, entre el Sporting y el Arenas Club, en el Campeonato de España. El 20 de noviembre de 1924, el club lo adquierió en propiedad, ya que hasta entonces lo tenía en alquiler.