L'edifici és obra dels arquitectes Augusto Pérez, Raúl Salines Moro i Jorge Bravo. La idea dels arquitectes va ser la de donar-li a la forma de l'estadi el concepte d'un barret de charro mexicà. L'"Estadi Universitari", nom original del recinte, va ser construït per a la pràctica del futbol americà.
Al costat oriental de l'Estadi Olímpic Universitari, es troba un mural de Diego Rivera, denominat "La Universidad, la familia mexicana, la paz y la juventud deportista" (en català: "La Universitat, la família mexicana, la pau i la joventut esportista"). En la construcció d'aquest relleu en pedres de colors naturals es mostra l'escut universitari. Sota les ales del còndor esteses Rivera va col·locar tres figures que representen a la família: el pare i la mare lliurant el colom de la pau al seu fill. En els extrems es troben dues figures gegantesques que corresponen a uns atletes, un home i una dona, que encenen la torxa del foc olímpic. Una enorme serp, la imatge simbòlica del déu prehispànic Quetzalcóatl, complementa la composició a la part inferior.
Diego Rivera tenia pensat cobrir tota la part exterior de l'estadi amb dissenys semblants a aquest, però la mort de l'artista ho va impedir.
La forma asimètrica de les grades de l'estadi -amb el costat ponent més desenvolupada- accentua el final de la composició del projecte en conjunt de la ciutat universitària, que remata així el seu eix principal.