1928年（昭和3年）10月，根据铁道省的车辆形式称号规程修订，该型机车改称为ED53型电力机车（ED53 1～ED53 6）。ED53型电力机车投入运用初期，首先配属到东京机关区，主要在东海道本线担当旅客列车的牵引任务。1937年（昭和12年），仙山线作并至山寺区间全线开通运营，其中全长5,361米的仙山隧道是该线最困难的区段，最大限制坡度达到33‰，平均曲线半径为200〜300米。由于ED53型电力机车的轴重较轻，因此铁道部门决定将ED53-3～ED53-6号机车转往仙山线运用。为适应该区段气候寒冷