Før 1916 var Besserud stasjon banens endepunkt og hadde navnet Holmenkollen. Da banen ble forlenget til Frognerseteren stasjon, ble stasjonnavnet byttet slik at det kom nærmere Holmenkollbakken. I de første årene etter forlengelsen het stasjonen «Holmenkollen Sanatorium». Holmenkollen stasjon ble rehabilitert rundt år 2000, og var, i tillegg til 4 andre, blant de få stasjonene på Holmenkollbanen som er tilrettelagt for tog lengre enn to vogner, med sin plattformlengde på 108 meter.