Stasjonen ble åpnet i 1898 som endestasjon for Holmenkollbanen. Den forble dette inntil Smestadbanen stod ferdig i 1912. I 1928 ble tunnelen til Nationaltheatret stasjon (kalt Undergrunnsbanen) bygget. Majorstuen er nærmeste t-banestasjon til Frognerparken. Navnet ble vedtatt den 26. august 1981.