Inaugurada el 30 de marzo de 1880, la estación de Delicias fue la primera de su clase en Madrid; entonces Atocha era un apeadero y Príncipe Pío una estación provisional.

El proyecto fue encargado al ingeniero francés Émile Cacheliévre, quien diseñó un edificio funcional y de proporciones monumentales. La central es un amplio espacio de 170 m de longitud, 35 m de ancho y más de 22,5 m de altura, cubierto con una armadura de hierro inspirada en la técnica que Henri de Dion había aplicado en la Galería de Máquinas de la Exposición Universal de París de 1878.

La armadura, llamada desde entonces “De Dion”, es un modelo de pórticos ensamblados mediante elementos prefabricados y correas de hierro. La eliminación de tirantes, riostras y contrafuertes, así como la solución al problema de la dilatación, fueron las novedades máximas frente al tradicional sistema atirantado Polonceau.