London Power Company valgte stedet på grunn av størrelsen og nærheten til Themsen - avgjørende for kulltransport og vannforsyning til kjøling av reaktorene. Under ledelse av sjefingeniør Leonard Pearce i London Power Company fikk arkitekt Theo Halliday ansvar for overoppsyn og utforming av interiør og eksteriør. Halliday hadde blant ansvaret for utformingen av turbinhallen og kontrollrommet. I 1929 ble Giles Gilbert Scott engasjert av London Power Company som rådgivende arkitekt for å gi den enorme bygningen, med sin fremtredende beliggenhet, et mer tiltalende utseende. Scotts utforming, inkludert mursteinarbeider og søylene som de doriske pipene står på, bidro til at bygningen fikk sitt kjente utseende. Battersea Power Station ble utformet med tanke på å bli bygd i to faser. Stasjon A ble bygget i perioden 1929-35 og stasjon B ble bygget i perioden 1937-41. Den fjerde pipen, i sørøst, sto ferdig i 1955. Bygningen kan kalles en mursteinskatedral. Oppføringen av stålstrukturen startet i oktober 1930, mens betong- og mursteinsarbeider begynte i mars 1931. Det tok i underkant av fire år å bygge stasjon A. Stasjonen oppnådde full driftskapasitet i 1957. Kraftstasjonen, i Art Deco-stil, fikk en overdådig utforming. Bronsedører og trapper av støpejern førte til det kritikerroste kontrollrommet i stasjon A, med marmorvegger og parkett. Turbinhallen hadde vegger av polert terrakotta. Tilsvarende planer for stasjon B måtte endres på grunn av den økonomiske situasjonen etter andre verdenskrig. Kontrollrommet i stasjon B ble utstyrt med keramiske fliser og utstyr av rustfritt stål. Kraftstasjonen ble fredet i oktober 1980. På det meste dekket stasjonen en femtedel av Londons strømbehov. Etterhvert fikk kullkraft mindre betydning, mens olje-, gass- og atomkraft fikk større betydning. Stasjon A ble lagt ned i 1975 og stasjon B ble lagt ned i 1983. Etter den endelige avviklingen av driften i 1983 har Battersea Power Station vært gjenstand for flere ulike utviklingsprosjekter.