Le stade est aussi à son origine un vélodrome ; il accueille dix arrivées du Tour de France cycliste jusqu'en 1967 ainsi que les Championnats du monde de cyclisme sur piste 1972. Il accueille de nouveau une étape cycliste en 2017. Le départ et l'arrivée du contre-la-montre, finalement peu décisif, étant l'avant-dernière étape avant l'arrivée à Paris, ont lieu dans le stade le . La fréquentation est décevante malgré sa gratuité, les marseillais ont préféré voir les cyclistes dans les rues de la ville.