Els temps abans de la guerra ja hi havia hagut futbol federat a Santanyí, però amb la guerra l'activitat esportiva es va interrompre totalment. El 5 de juliol de 1942 es va fundar el CD Santanyí, que jugava al camp de l'Acción Católica. La temporada 44-45 es va proclamar campió de Mallorca de tercera categoria. Amb tot, el 1947 el club es donà de baixa a la federació i cessà de competir.[1]
L'any 1949, un grup de joves de Acción Católica reorganitzà el club, que passà a jugar al camp de sa Talaiola fins que, un any més tard, s'inaugurà el camp d'es Pou. El nou club ascendí a Tercera, on jugà de 1954 a 1957. Els anys seixanta, però, cessà de la seva activitat.[1]
No va ser fins a l'any 1968 que es refundà el club i reprengué l'activitat.[1] Va transitar per les categories regionals del futbol mallorquí fins que aconseguí l'ascens a Tercera de cara a la temporada 1981-82.[2] La seva millor època foren les temporades que anaren de 2001 a 2014, 13 temporades consecutives.
Bernat Picó Torres ha estat president durant diverses dècades.[3] La FFIB li va entregar una distinció per la seva trajectoria en el món del futbol.[4] Actualment el president és Tomeu Estelrich Vidal.
La temporada 2007-08 va jugar el play-off d'ascens a Segona B, però va caure contra el CD Mirandés. La temporada següent repetí play-off i, per bé que va superar la primera volta, va caure a la segona contra el Jerez Industrial.
L'agost de 2013, el club arriba a un acord amb MarcadorInt pel patrocini de la samarreta durant la temporada 2013-14.[5]
El 2017 es va cercar un acord de filialitat amb l'Atlètic Balears, però va ser refusat per la Federació Balear.[6]
La temporada 2017-2018 ascendeix a Tercera Divisió, després de passar les tres darreres temporades a Regional Preferent. El novembre de 2017 va destituir Sergio Tiscar i per a contractar el tàndem local Joan Mas Ballester i Damià Barceló.[7]
El 2018 es va aconseguir arribar a un acord de filialitat amb l'Atlètic Balears, que va perdurar durant sis anys.[8]