Greenbelt-utvecklingen främjades av Judy Murray inför starkt lokalt motstånd.
Planeringsofficerare vid rådet hade tidigare rekommenderat att Keirparkens ansökan skulle avslås.
Rådsledamöter sade att de hade beslutat att avvisa budet efter noggrant övervägande av argumenten för och emot projektet.
Den föreslagna utvecklingen, mellan Dunblane och Bridge of Allan, skulle ha omfattat tennis- och golfanläggningar tillsammans med ett besökscentrum och museum, som alla ligger i en ny lantpark.
Planerna omfattade också lyxbostäder för att hjälpa till att betala för programmet.
Men planeringsofficerare sade att ansökan skulle avslås eftersom den placerades på grönbältesmark.
De sade också att det inte fanns tillräckligt med bostäder till rimliga priser som föreslogs och tillade att bostadselementet stred mot skotsk planeringspolitik, eftersom invånarna skulle behöva resa för grundläggande bekvämligheter och tjänster.
Systemet hade fått hög profil stöd från före detta Manchester United manager Sir Alex Ferguson och golfare Colin Montgomerie.
Men förkämpar sade att förlusten av grönbältesmark till utvecklingen var för högt ett pris att betala. Det fanns mer än 1 000 invändningar mot stödordningen och endast 45 som stöd.
Mark Ruskell, skotsk grön partiråd för Dunblane och bro av Allan, talade emot förslaget vid tisdag morgon utfrågning om planerna.
Efter beslutet sade Ruskell: "Det gläder mig att detta förslag har förkastats. Det skulle ha varit helt fel att riva sönder vår demokratiskt överenskomna lokala plan att ge plats för verkställande bostäder i detta värdefulla grönbältesområde.
"I över 25 år har lokalsamhällena kämpat mot utveckling i Keir Park. Judy Murray hade en bra idé men det var på helt fel plats - jag är säker på att sportarv kan säkras någon annanstans. "
Murray sade i fredags att hon ville lämna ett arv till framgången för sina två söner, tennisspelare Andy och Jamie Murray.
En talesman för Stirling Council sade: "Efter att noggrant ha övervägt och diskuterat alla argument för och emot detta förslag har Stirling Councils planerings- och regleringspanel i dag vägrat att ansöka om en utveckling i Keir Park."
Rådsledamöter i Stirling har avvisat planer för en kontroversiell idrotts- och bostadsutveckling nära Dunblane.