Aquesta estació de la línia de Martorell o Vilafranca va entrar en servei l'any 1854 quan es va obrir el primer tram de la línia entre l'antiga estació de plaça de Catalunya i Molins de Rei, dos anys més tard la línia es va ampliar fins a una estació provisional a Martorell.[1] L'arribada del ferrocarril va comportar grans canvis en la fesomia de la ciutat amb l'obertura de nous carrers, també va suposar millores en la mobilitat, la industrialització i el comerç i l'intercanvi econòmic amb les altres poblacions.
D'estil neoclàssic, l'edifici té tres cossos: el central, més gran, s'utilitzava de sala d'espera i s'hi accedia a través d'un passadís des d'una de les naus laterals un cop comprat el bitllet a les taquilles. A la nau on avui hi ha el bar hi havia l'habitatge del cap d'estació. L'estació de Sant Feliu sorprèn per la forma en arc de mig punt de les seves portes i finestres de la façana del costat de l'andana. En el moment de la seva construcció un altre element que va cridar molt l'atenció fou l'arquitectura que seguí els models arquitectònics anglesos de l'època i la riquesa dels materials emprats per a la seva construcció i decoració.[3]
L'edifici de l'estació de Sant Feliu és, juntament amb els de Molins de Rei i de Cornellà, el més antic de Catalunya i arreu de la Península Ibèrica que es conserva dels inicis del ferrocarril. Amb el soterrament previst de les vies, l'any 2010 es va crear una plataforma per conservar la històrica estació de Sant Feliu.[4]